5.1交变电流说课稿

交变电流

5.1《交变电流》说课稿

各位评委，下午好，今天我说课的题目是人教版选修3-2第五章《交变电流》第一节《交变电流》.

交变电流是生产和生活中最常用到的电流，本节是全章的理论基础，是上一章的延续和发展，又是后几节变压器的基础具有承上启下的作用

本节的知识目标是让学生理解交变电流和直流的概念，理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。，掌握交变电流的变化规律，会写出交变电流的瞬时值表达式，会用图象表示，理解峰值的含义。

本节的能力目标是提高学生运用数学规律研究解决物理问题的能力

本节的情感目标是体现实验乐趣，进一步提高对新问题的观察、分析和推理能力。 本节的教学重点是交变电流产生原理和变化规律，中性面，瞬时值，峰值。难点是对交变电流产生原理的理解。

学生对直流电的学习有一定基础，对交流电了解仅限于生活中的家用电器，对两种电流的区别不明确。本节采用演示实验、问题探究 、自主学习，小组讨论的方法完成教学。

五、教学流程

引人交直流概念 设计问题，引导分析 设计问题，引导分析 针对性

演示实验 交变电流的变化规律常见交流电发电机 巩固练习 并提出问题 并提出问题 实例展示

环节一、演示实验、引入新课（5分钟）

实验器材：滑动变阻器、电池(3V)、开关及导线、两个不同颜色（红、绿）的发光二极管、手摇发电机

1.装置接直流电源，观察现象？先让正极接A，观察什么颜色的二极

管发光，在让正极接B，观察什么颜色的二极管发光？

说明：电流由A流入红色二极管亮，电流反向时，绿色二极管亮。

2.装置接手摇发电机，观察现象？

组织学生观察，引导学生分析现象，得出交变电流和直流的区别，

让学生总结交变电流和直流的定义。即方向随时间变化的电流为交流，反之为直流。 利用投影展示220V交变电流和恒定直流的电压和时间的图像波形，进一步加深对交变电流和直流的认识。

提出问题：手摇发电机式怎样产生交变电流的哪？

通过以上教学过程的实施，可以避免抽象的理论分析，使学生从感性角度理解交、直流电的概念，提高学习效果。

环节二、交变电流的产生(10分钟)

首先介绍手摇发电机的构造，并利用投影展示手摇发电机的三维立体图。告诉学生实际发电机要复杂的多，课本的图5．1—3是我们为了研究问题方便，抽象出来的理想化模型。（交变电流的产生原理是这节的难点，我采取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的讲述方法。用问题链的方式引导学生分析线圈转动1周中电动势和电流的变化，问题的安排有一定的梯度，逐步深入，以降低学习难度，突破这节难点）。具体问题设置如下 ：

交变电流

①教科书图5．1—3中，矩形线圈转动过程中，哪些边会产生电动势? （只有AB、CD边产生电动势）

②画出甲、乙、丙、丁对应的平面图?

③在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动?在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动?

④当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到图中什么位置时线圈中的电流最大? ⑤大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E流向F的电流记为正，反之为负。在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。 性面是本节的一个重要概念，并要让学生明确：

①中性面是指与磁场方向垂直的平面，此时线圈中的磁通量最大。

②当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势为0。

③当线圈再次转过中性面时，感应电动势的方向改变。 面图和了解中性面这一概念为下一环节做好了铺垫。

环节三、交变电流的规律（15分钟）

本环节开始展示上环节中学生画出的交流电图像，挑选几种分别展示。图像都能反映交流电的大小随时间的变化，但实际规律不能体现。就这个问题本环节展开研究。通过问题链的方式，引导学生进行理论探究，逐步得出公式e=Emsin t。

1.推导公式e=Emsin t

创设问题情景：如图5—4所示。在磁感应强度B的匀强磁场中，矩形线圈逆时针绕中轴匀速转动，角速度为 。图中标a的小圆圈表示线圈ab边的横截面，标d的小圆圈表示线圈cd边的横截面，ab、cd长度为L1，ad、bc长度为L2，设线圈平面从中性面开始转动。则经时间t

①线圈与中性面的夹角是多少?

②ab边的速度多大?

③ab边速度方向与磁场方向夹角多大?

④ab边产生的感应电动势多大?

⑤线圈中感应电动势多大?

6、若线圈有N匝，感应电动势多大？

7、若回路外电阻为R线圈电阻为r，求回路中的电流和R两端电压的瞬时值大小

8、若线圈从垂直中性面开始记时，瞬时值表达式是什么形式?

引导学生分析：

①线圈的角速度是 ，经过时间t它与中性面的夹角是 t。

L L②ab边绕中心轴做匀速圆周运动，角速度是 ，转动半径为2，所以ab边的速度是2。 22

③ab边速度方向与磁场方向夹角与线圈从中性面转过的角度相同；也是 t。

L④ab边产生的感应电动势e1=BL1 2sin t。 2

L⑤线圈中感应电动势e=2BL1 2sin t=B Ssin t 2

若线圈有N匝时，相当于N个完全相同的电源串联，e=NB Ssin t ,令Em=NBSω，叫做感应电动势的峰值，e叫做感应电动势的瞬时值。

根据部分电路欧姆定律，电压的最大值Um=ImR，电压的瞬时值U=Umsinωt。

八个小问题环环相扣，层层递进，逐渐推导出线圈中感应电动势的表达式。再扩展到线

交变电流

圈有N匝时的表达式，感应电动势的峰值表达式，及瞬时值的表达式，电流的瞬时值表达式，电压的瞬时值表达式。

2.引导学生根据感应电动势的瞬时值的表达式，电流的瞬时值表达式，电压的瞬时值表达式，得出图像，并检验前面环节二中自己画的图像的正确性。给出正弦交流的概念。

如下图所示：

环节四、利用投影展示常见交流电的波形，视频播放发电厂中的交流发电机，通过视频让学生了解发电机种类，知道有旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机两种，大多数是旋转磁极式发电机。

环节五、课堂小结

环节六、巩固练习（10分钟）

设计如下三种类型题目：

一、、基础知识题目，有关中性面、磁通量、电流方向等内容，突出交变电流的产生；

二图象题目，判断是否为交变电流，突出交变电流是方向的变化这一特点；

三、规律应用题目，峰值、瞬时值的求解，角速度、时间等问题的求解。

七、板书设计

交变电流

一、交变电流、直流

二、交变电流的产生

三、交变电流的规律

八．效果分析

通过演示实验能从感性角度认识到交直流的区别。通过教师讲授和问题链的形式学生能推导出交变电流的规律，通过巩固练习学生能用所学知识解决基本问题。实现了学生对交变电流的感性认识到理性认识的转变，为进一步学习电学知识奠定基础。

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