2019-2020学年度粤教版选修3-2 2.1认识交变电流 教案(6)
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 是由于这两根导线在切割磁感线而产生的了。分析在甲图中AB、CD的特点,和学生一起画出线框的侧面图,推导出乙、丙、丁三图中线框的侧面图。分析甲图中AB、CD速度的方向,让学生说出乙、丙、丁三图中AB、CD速度的方向。问:这四幅图中都有感应电流产生吗?感应电流的方向应该用什么方法来判断?右手定则。我们一起伸出右手来判断一下。学生说出甲丙中没有电流,乙图中AB中电流的方向,是垂直纸面向外的,那CD中呢,是垂直纸面向里的,好,在这个矩形线框中,AB 中产生向外的电流,这就相当于一个电源,画出来,CD中产生向里的电流,画出电源, AB和CD这两个电源是怎样连在一起的?串联。那既然是串联,电源的电动势是多大?应该是两个棒产生的电动势的代数和。再分析丁图,感应电流方向是怎样的?AB中电流的方向,是垂直纸面向里的,那CD中呢,是垂直纸面向外的,两电源仍然是串联的,比较乙、丁两位置电流方向的关系,发现电流的方向变了,问:其他位置电流的方向是怎样的呢?先分析从甲到乙再到丙中速度的方向,分解速度,发现是速度的竖直方向的分量产生电流,向哪切割?下。所以,电流的方向不变。从丙到丁再到甲呢?学生分析。结论:只要转过甲丙位置,电流的方向就要改变。像甲丙位置,没有电流,并且线框经过这个位置后,电流的方向就变了,你说这个位置特别吗?所以这个位置非常特别,我们也给它一个特别的名称。这个位置我们物理上叫做中性面。总结中性面的特点。学生完成例2。

三、交变电流的变化规律

  现在设矩形线框ABCD从中性面开始转动,角速度是ω,AB、CD宽L1,AD、BC长L2 ,磁感应强度是B,经过时间t,思考:

(1)线框与中性面的夹角是多少? (2)AB边的速度多大?

(3)AB边速度方向与磁场方向夹角是多大?

(4)AB边中的感应电动势多大?

(5)线框中的感应电动势多大?

(6)若为N匝线圈,则线圈中的感应电动势多大?电动势的峰值表达式为?

找学生回答自己的推导思路。强调以线圈经过中性面开始计时,在时刻t线圈中的感应电动势 若为N匝线圈,强调用小写的e不用大写的E,与电磁感应中的表示方法不一样。这里的NBSω叫做交流电的峰值,e叫做交流电的瞬时值。有没有更加直观的表示方法?用图象。假设线圈转一圈所用的时间是T,我们用横轴表示时间,用纵轴表示电动势,若线圈从中性面开始转动,那么t=0时,电动势的瞬时值是0,当t=T/4时,电动势的瞬时值是Em,我们就得到了电动势随时间变化的图象。若用该线圈对外电阻供电,则可以求出电路中电流的瞬时值表达式为......,外电阻两端电压的表达式为......。试分析例3。继续强调在这三个表达式中,都含有sinωt。这说明了什么问题呢?说明这里的电流,电压,电动势都是按照正弦规律变化的,同样的道理,还可以得到电流,电压随时间变化的图象。

四、交流电的种类 出示几种交流电的图像,说明交流电不都是正弦交流电。

五、课堂小结

今天我们学习了一种大小和方向都随时间做周期性变化的电流--交变电流。主要认识了正弦式交变电流的产生过程和规律。那是不是说交变电流都是按照正弦规律变化的呢?

布置作业:1、自学科学漫步,认识交流发电机;2、完成本节的题案。