人教版高中物理选修2-1 4.1 交变电流的产生和描述 教案

4.1交变电流的产生和描述
一、教材分析?
（一）地位和作用?
本节知识是电磁感应的后继，是交变电流的基础，具有重要的承上启下的作用。?
（二）教材分析?
?????教材从交变电流的产生出发，根据对交流发电机的线圈在磁场中运动的特殊位置的分析从而得出发电机中产生的电动势是无论大小还是方向都是周期性变化的。再由示波器展示出其电压的图象进而得出电动机产生的电动势是正弦式变化的，故写出公式，得出正弦式交变电流的公式。教材的第二部分是表征电流的物理量，与其相关的有效值、周期、频率等物理量。最后介绍电容器对交变电流作用。?
（三）学情分析?
高二学生已经由对事物的感性认识上升到对事物的理性认知，可以较正确的、科学的看待事物，且对电磁学的学习和了解已经有了学习本节知识的基础。故本节知识可以顺利高效的学习。?
（四）教学目标?
1、知识与技能?
（1）知道什么是交流电；
?（2）掌握正弦式电流的公式；?
2、过程与方法?
（1）通过分析，得出交流发电机所产生的电动势的大小和方向是周期性变化的；?
（2）通过观察示波器上的波形图，明确交变电压随时间变化是正弦规律；?
3、情感态度与价值观?
通过对交变电流的产生情况的判断，培养学生实事求是的科学态度
?（四）教学重难点?
重点：手摇发电机产生的电流大小和方向都是周期性变化的??
难点：交变电流的产生过程
二、教法和学法?
教法：演示法，引导法，讲授法?
学法：探究式综合学习法
?三、教学设计?
【教学引入：复习式引入】??
1、什么是电磁感应？?
由磁场产生电流的现象?
2、磁通量?的公式？?
垂直时?=BS????
平行时?=0???
3、右手定则
【教学新授】?
观察：手摇发电机在工作时??
小灯泡的亮度变化情况？????????
一闪一闪周期性变化?
2、由小灯泡的亮度变化情况可得，通过小灯泡的电流大小是否发生变化？???????????
发生了周期性变化
一、交变电流的产生?
1、交变电流：大小、方向随时间不断变化的电流
2.?交流发电机??
（构造介绍）??
核心部件：线圈和提供磁场的磁铁?????
3、交流发电机的示意图(p55)
学生分析讨论得出图里面的这些问题答案
4、交流发电机产生的感应电动势的特点?
（1）中性面：线圈平面与磁场垂直的面，如甲、丙、戊；?
（2）特点：?
???①线圈转到甲、丙、戊位置电动势为0；????
②线圈转到乙、丁位置电动势最大；?
???③线圈转动一圈，产生的电动势大小、方向都发生一次周期性变化；???
④每经过中性面，电流方向发生改变，故转一周电流方向改变两次。?
5、观察示波器上交变电流的图象??正弦规律???
6、定量关系?
???（1）发电机线圈产生的感应电动势可以写成?
e=Emsinwt?
??（2）如果发电机接负载，通过电路中的电流叫正弦式电流，可以写成?
i=Imsinwt?
（3）正弦式交变电流通过电阻R时，R两端的电压可以写成?
u=Umsinwt?
注意：峰值、瞬时值、角速度
【课堂练习】?
1．下列图中，是正弦式交变电流的是（??）
2、有一个正弦交流电压u=311sin314t?V,该交流电压的峰值、角速度各是多少？???
3、有一个正弦交流电i=10sin314t?A,??那么t=0.01s时的电流是多少？???
【课堂小结】?
1、交变电流?
2、手摇发电机产生的电流是正弦式交变电流；?
3、正弦式交变电流的公式。