交变电流导学案.doc

高二年级物理学科导学案题目交变电流学习目标理解交变电流的产生原理交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义掌握交变电流的变化规律及表示方法自主学习小组合作探究描述物理量的三种方法提高将立体图转化为平面图的能力通过实验观察激发学习兴趣培养良好的学习习惯体会运用数学知识解决物理问题的重要性重点交变电流产生的物理过程分析难点交变电流的变化规律及应用使用说明学法指导先通读教材勾画出本节内容的基本知识再完成教材助读设置的问题依据发现的问题然后再读教材或查阅资料解决问题独立完成限时分钟知识准备闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时导体中感应电流的方向满足我们生活中用的是的交流电由和组成教材助读电压或电流波形图是指利用传感器或传感器可以在荧光屏上绘出电压或电流随变化的图象大小可以变化但方向改变的电流叫做直流和都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流正弦式交变电流的瞬时表达式为预习自测预习案矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动下列说法中正确的是在中性面时通过线圈的磁通量最大在中性面时感应电动势最大穿过线圈的磁通量为零时感应电动势也为零穿过线圈的磁通量为零时磁通量的变化率也为零交流发电机在工作时电动势为若将发电机的转速提高一倍同时将电枢所围面积减小一半其他条件不变则其电动势变为一束带电粒子沿着通有交流电的螺线管的轴线射入管内则粒子在管内的运动状态是往复运动匀速直线运动匀加速直线运动匀速圆周运动21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站请将预习中不能解决的问题写下来供课堂解决学始于疑我思考我收获学习基础交变电流是怎样产生的怎样从公式和图象来理解正弦交变电流学习建议请同学们用分钟认真思考这些问题并结合预习中自己的疑问开始下面的探我的疑惑探究案究学习质疑探究质疑解疑合作探究课堂探究开始探究交变交变电流是怎样产生的重点难点问题请你仔细阅读课本第页的做一做参照课本图所示的实验装置完成实验写出你所观察到的现象并指出这个实验说明了什么问题上述实验中把二极管换成电流表并参照图回答下列问题图中线圈由甲转到乙的过程中边中电流向哪个方向流动图中线圈由丙转到丁的过程中边中电流向哪个方向流动当线圈转到什么位置时线圈中没有电流转到什么位置时线圈中电流最大请你画出甲乙丙丁四个位置时线圈的截面图大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线从经过负载流向的电流为正反之为负在横坐标上标出线圈到达甲乙丙丁四个位置时对应的时刻线圈每经过中性面一次电流方向改变次线圈每转动一周交流电的一个周期次经过中性面交流电的方向改变次针对训练一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动线圈中的感应电动势随时间的变化如图所示下面说法中正确的是时刻通过线圈的磁通量为零时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大每当转换方向时通过线圈的磁通量的绝对值都为最大归纳总结拓展提升一正弦交流发电机的电动势为若将此发电机的转速和磁场均增加一倍试写出这时电动势的表达式学习任务一交变电流的变化规律重点问题如图所示匀强磁场的磁感应强度匝数的矩形线圈绕中心轴匀速转动角速度已知线圈的总电阻试求感应电动势的最大值感应电流的最大值设时间时线圈平面与磁感线垂直写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式画出感应电流的瞬时值随变化的图象当时穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大线圈从图示位置转过21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站的过程中感应电动势的平均值是多大问题一正弦交流发电机和最大电动势为线圈转动的角速度为线圈电阻为线圈从中性面位置开始计时时刻电动势的瞬时值表达式为若此发电机的转速和磁场均增加一倍时刻电动势的瞬时值表达式为若线圈匝数增加一倍时刻电流的瞬时值表达式为时刻电流的瞬时值表达式为设外电路为纯电阻电路外电路的电阻为针对训练发电机产生的按正弦规律变化的电动势最大值为其线圈共匝在匀强磁场中匀速转动的角速度为从线圈经过中性面开始计时写出电动势的瞬时表达式此发电机与外电路组成闭合电路时总电阻求时的电流线圈转过的过程中电动势的平均值电动势的最大值各是多少磁通量变化率的最大值是多少学习任务二归纳总结拓展提升大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流如图所示都属于交变电流下列几个图中哪个是正弦式交流电哪个是方波说法正确的是是正弦式交流电是方波是正弦式交流电是方波是正弦式交流电是方波是正弦式交流电是方波我的知识网络图归纳总结串联整合当堂检测如图甲中所示一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图乙所示下列论述正确的是时刻线圈中感应电动势最大时刻导线的速度方向跟磁感线垂直时刻线圈平面与中性面重合时刻线圈中感应电流方向相同如图所示一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动线圈匝数线圈电阻磁感应强度电阻当线圈以的转速匀速转动时求感应电动势的最大值时刻线圈在图示位置写出此交变电流电动势的瞬时值表达式此电压表的示数是多少训练案一基础巩固题如图所示矩形线圈在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴和以相同的角速度匀速转动当线圈平面转到与磁场方向平行时线圈绕或转动时电流的方向相同都是线圈绕转动时的电动势小于绕转动时的电动势线圈绕转动时的电流等于绕转动时的电流线圈绕转动时边受到的安培力大于绕转动时边受到的安培力如图所示一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以恒定的角速度转动从线圈平面与磁场方向平行时开始计时则在这段时间内线圈中的感应电流一直在减小线圈中的感应电流先增大后减小穿过线圈的磁通量一直在减小穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小如图所示一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为由该表达式可推知以下哪些物理量匀强磁场的磁感应强度线框的面积穿过线框的磁通量的最大值线框转动的角速度线框在匀强磁场中绕轴匀速转动由上向下看是逆时针方向当转到如图所示位置时磁通量和感应电动势大小的变化情况是磁通量和感应电动势都在变大磁通量和感应电动势都在变小磁通量在变小感应电动势在变大磁通量在变大感应电动势在变小如图甲所示匚形金属框导轨水平放置导轨上跨接一金属棒与导轨构成闭合回路并能在导轨上自由滑动在导轨左侧与平行放置的导线中通以如图乙所示的交变电流规定电流方向自向为正则棒受到向左的安培力的作用时间是二综合应用题如下图所示能够产生交变电流的情况是如图所示表示交变电流的图象是有一匝正方形线框边长为线框总电阻为线框绕轴以的角速度匀速转动如图垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为问该线框产生的交变电流电动势最大值电流最大值分别是多少线框从图示位置转过时感应电动势的瞬时值是多大写出感应电动势随时间变化的表达式三拓展提升题如图所示总电阻为的匝矩形线圈置于磁感应强度为的匀强磁场中一边另一边绕垂直于磁场方向的对称轴以角速度匀速转动线圈通过电刷与外电阻组成闭合电路求线圈中产生的电动势的最大值从线圈处于中性面开始计时写出闭合电路中瞬时电流随时间变化的表达式并画出电流变化的图象知识拓展