一、 教学目标:
l、理解交变电流产生的原理。
2、知道什么是中性面。
3、会用公式和图像表示交变电流。
二、 教学重点:
用公式和图像表示交变电流
三、 教学难点:
用公式表示交变电流的方法
四、 教具
手摇式交流发电机模型, 演示电表, 框架发电机模型, 多媒体课件
五、教学过程:
l 引入
【演示实验】用发电机模型给小电珠供电, 电珠频闪。
电流的大小引起的。我们用一个电流表, 来看一下, 是不是这样?
【演示实验】发电机模型接电流表, 指针左右偏转。
说明电流的大小和方向都在周期性的变化, 这种电流叫交变电流, 简称交流。
本章所讲述的主要内容, 今天研究第一节:??ppt展示--" 交变电流的产生和变化规律" 2 交变电流的定义:??ppt展示--" 交变电流的定义"
3 交变电流的产生:以发电机为模型归纳, 闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时, 可产生交变电流。注意这不是产生交流的惟一方式。??ppt 展示--" 交变电流的产生"
4交变电流变化规律
结合书上的图, 模型及课件分析产生过程和变化归律??ppt 展示--" 交变电流变化规律"
(1)线圈平面垂直于磁感线(a图),ab 、cd 边此时速度方向与磁感线平行, 线圈中没有感应电动势, 没有感应电流。
强调指出:这时线圈平面所处的位置叫中性面。
(2)当线圈平面逆时针转过900时(b图), 即线圈平面与磁感线平行时,ab 、cd 边的线速度方向都跟磁感线垂直, 即两边都垂直切割磁感线, 这时感应电动势最大, 线圈中的感应电流也最大。方向abcda.
(3)再转过900时(c图), 线圈又处于中性面位置, 线圈中没有感应电动势。
(4)当线圈再转过900时, 处于图d 位置,ab 、cd 边的瞬时速度方向, 跟线圈经 (图2) 位置时的速度方向相反, 产生的感应电动势方向也跟在(图2) 位置相反。
(5)再转过900线圈处于起始位置(e图), 与a 图位置相同, 线圈中没有感应电动势。 ??ppt展示--" 交变电流的变化规律--方向变化规律"
小结:线圈平面每经过中性面一次, 感应电流的方向就改变一次, 线圈转动一周, 感应电流的方向改变两次。
论交变电流的大小变化规律??ppt 展示--" 电流的大小变化规律"
如图所示, 在场强为b 的匀强磁场中, 矩形线圈ab 边长为l1,bc 边长为l2, 逆时针绕中轴匀速转动, 角速度为ω, 从垂直磁感线开始计时, 经过时间是t, 线圈中的感应电动势是多少? ○1由电磁感应知识得
eab=1/2 bl1l2ωsin ωt
ecd=1/2 bl1l2ωsin ωt
○2右手定则可判定eab,ecd 是串连的
e=eab +ecd =bl1l2ωsin ωt
由于s=l1l2 ,所以
e=bsωsin ωt
令em=bsω
e=em sinωt
扩展i=im sinωt u=um sinωt
这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流
5 交流电的图像
交流电的变化规律还可以用图像来表示, 在直角坐标系中, 横轴表示线圈平面跟中性面的夹角(或者表示线圈转动经过的时间t), 纵坐标表示感应电动势e
(或电流i)??ppt 展示--" 交流电的图像"
6其它交变电流的波形
正弦交变电流是一种最简单又最基本的交变电流, 在实际应用中, 还有其他的波形, 他们的电动势随时间变化的规律是多种多样的。
??ppt展示--" 其它交变电流的波形"
小结
本节课我们主要学习了交流电的概念、规律。正弦交变电流虽然不是交变电流的唯一形式, 但是我们今后研究的主要对象。此外交变电流作为一种和直流电不同的电流, 我们希望大家粗略了解它的价值所在。