❶ 怎樣產生交變電流教學設計 doc
教材分析
1、交流與直流有許多相似之處，也有許多不同之處．學習中我們特別要注意的是交流與直流的不同之處，即交流電的特殊之處．這既是學習、了解交流電的關鍵，也是學習、研究新知識的重要方法．在與已知的知識做對比中學習和掌握新知識特點的方法，是物理課學習中很有效和很常用的方法．
在學習交變電流之前，應幫助學生理解直流電和交流電的區別．其區別的關鍵是電流方向是否隨時間變化．同時給出了恆定電流的定義——大小和方向均不隨時間變化．
2、對於交變電流的產生，課本採取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的講述方法．為了有利於學生理解和掌握，教學中要盡可能用示波器或模型配合講解．教學中應注意讓學生觀察教材中的線圈通過4個特殊位置時電表指針的變化情況，分析電動勢和電流方向的變化，使學生對線圈轉動一周中電動勢和電流的變化有比較清楚的了解．有條件的，還可以要求學生運用已學過的知識，自己進行分析和判斷．
3、用圖像表示交變電流的變化規律，是一種重要方法，它形象、直觀、學生易於接受．要注意在學生已有的圖像知識的基礎上，較好地掌握這種表述方法．更要讓學生知道，交變電流有許多種，正弦電流只是其中簡單的一種．課本中用圖示的方法介紹了常見的幾種，以開闊學生思路，但不要求引伸．
4、在這一節中學生要第一次接受許多新名詞，如交變電流、正弦電流、中性面、瞬時回值、最大值（以及下一節的有效值）等等．要讓學生明白這些名詞的准確含義．特別是對中性面的理解，要讓學生明確，中性面是指與磁場方向垂直的平面．當線圈位於中性面時，線圈中感應電動勢為零，線圈轉動過程中通過中性面時，其中感應電動勢方向要改變．
5、課本上介紹的交變電流的產生，實際上是正弦交流電的產生．以矩形線框在勻強磁場中勻速轉動為模型，以線框通過中性面為計時起點，得到電動勢隨時間滿足正弦變化的交變電流．這里可以明確指出，電動勢的最大值由線框的匝數、線框面積、轉動角速度和磁感應強度共同決定．
6、課本將線框的位置與產生的電動勢的對應起來，意圖是幫助學生建立起鮮明的形象，把物理過程和描述它的物理規律對應起來．教師可以通過一些問題的提問，幫助學生理解有關內容，例如，如果在線框轉到線框平面與磁感線平行時開始計時，它產生的電動勢隨時間變化的圖像應是什麼樣的？
7、交流電的有效值、周期等概念的學習重在理解．
交流電的有效值概念是本章的重點，也是難點．課本中的交流電有效值定義特別強調是從使電阻產生熱量等效這一方面來定義交流電的有效值的．教材中直接給出了正弦交流電流的有效值與最大值的關系式，但不要求證明，為了讓學生更好地理解和熟悉有效值，課本上已經指出，交流電壓表和電流表的示數都是有效值，家用電器上的標稱也是有效值．
交流電的周期描述交流電的變化快慢．在一個周期時間內，交流電完成一次完全變化．在實際生活中，經常能見到的是交流電的頻率．我國民用交流電的頻率是50HZ．在一些歐美國家，交流電的頻率是60HZ．
8、交流電的最大值、有效值、周期和頻率都是描述交流電某一方面的特性，而交流電的圖像卻可以全面反映某一交流電的情況．所以，要求學生能夠從交流電的圖像中得到描述交流電的各個物理量．
【教學設計思想】交變電流是生產和生活中最常用到的電流，而正弦式電流又是最簡單和最基本的。正弦式電流產生的原理是基於電磁感應的基本規律，所以本章是前一章的延續和發展，是電磁感應現象的具體應用。另一方面，本節知識是全章的理論基礎，有著承上啟下的作用。本節內容的教學重點是運用電磁感應的基本知識，配合響應的演示實驗，分析交變電流的產生過程，認識交變電流的特點及其規律。培養學生聯系實際，勇於創新的科學精神和自主學習的能力，培養善於觀察，勤於思考，科學推理、聯系實際、勇於創新的精神。
教學目標
（一）知識與技能
1．使學生理解交變電流的產生原理，知道什麼是中性面。
2．掌握交變電流的變化規律及表示方法。
3．理解交變電流的瞬時值和最大值及中性面的准確含義。
（二）過程與方法
1．掌握描述物理量的三種基本方法（文字法、公式法、圖象法）。
2．培養學生觀察能力，空間想像能力以及將立體圖轉化為平面圖形的能力。
3．培養學生運用數學知識解決物理問題的能力。
（三）情感、態度與價值觀
通過實驗觀察，激發學習興趣，培養良好的學習習慣，體會運用數學知識解決物理問題的重要性
教學重點、難點
重點
交變電流產生的物理過程的分析。
難點
交變電流的變化規律及應用。
教學方法
演示法、分析法、歸納法。
教學手段
電池組、學生電源、電壓感測器、手搖發電機、靈敏電流計、多媒體教學課件
教學過程
（一）引入新課
由校園的夜景照片引入，用感測器顯示直流、交流的電壓時間圖象，有學生概括其相應特點，老師給出具體的定義，學生找關鍵詞，練習，概念應用。那生活中使用廣泛的交流電是怎樣產生的呢？出示手搖發電機，觀察現象，現象說明了什麼？學生設計方案，驗證是否為交流電。
一、交變電流
1、定義：
2、產生： 原理
發電機結構
中性面 磁通量最大
e=0 i=0
電流方向變
二、正弦式交變電流
1、定義：
2、變化規律： e=Emsinωt
i=Imsinωt
u=U msinωt
三、幾種常見的交變電波形
（二）課堂練習
1. 交流發電機工作時的電動勢的變化規律為e=EmSinωt，如果轉子的轉速n提高一倍，其它條件不變，則電動 勢的變化規律將變化為：
A. e=EmSin2ωt B. e=2EmSin2ωt
C. e=2EmSin4ωt D. e=2EmSinωt
2.一台發電機產生的按正弦規律變化的感應電動勢的最大值為311V，若線圈
在磁場中勻速轉動的角速度是100πrad/s。
（1）寫出感應電動勢的瞬時值表達式。
（2）若該發電機只與含電阻的負載組成閉合電路，電路的總電阻為100Ω，
試寫出通過負載的電流強度的瞬時表達式、在t=1/120s時電流強度的瞬時值
為多少？
（3）線圈從中性面轉過1800的過程中，電動勢的最大值、平均值分別是多少？
（4）轉動過程中磁通量的變化率最大值是多少？
答案（1）e=311Sin100πt(V)
（2）I=3.11Sin（100π×1/120）=3.11×1/2=1.55（A）
（3）E m=311V E=NΔφ/Δt=2NBSω/π≈198V
（4）Δφ/Δt=311/N（Wb/s）
（三）、學生自己整理概括，本節課本節課所學內容，並質疑，老師解答。
（四）綜合應用、實例探究
老師質疑：以感測器得到手搖發電機的電壓時間圖象，處理放大，發現是鋸齒波，而非正弦波，問，為什麼/學生討論、猜測，並證實。
板書：
一、交變電流
1、定義：
2、產生： 原理
發電機結構
中性面 磁通量最大
e=0 i=0
電流方向變
二、正弦式交變電流
1、定義：
2、變化規律： e=Emsinωt
i=Imsinωt
u=U msinωt
教學反思
1、應幫助學生理解直流電和交流電的區別．其區別的關鍵是電流方向是否隨時間變化．同時給出了恆定電流的定義——大小和方向均不隨時間變化。
2、有條件可以多取幾組器材，讓學生親自動手並觀察線圈通過4個特殊位置時電表指針的變化情況，分析電動勢和電流方向的變化，使學生對線圈轉動一周中電動勢和電流的變化有比較清楚的了解。
3、引導學生掌握用圖象表示交變電流的變化規律這一重要方法。更要讓學生知道，交變電流有許多種，正弦電流只是其中簡單的一種。課本中用圖示的方法介紹了常見的幾種，以開闊學生思路，但不要求引伸。
4、引導學生將線框的位置與產生的電動勢的對應起來，幫助學生建立起鮮明的形象，把物理過程和描述它的物理規律對應起