第二節交流電是怎樣產生的
［課時安排］： 1課時
［教學目標］：
1、 知識與技能
(1)．知道正弦交流電是矩形線框在勻強磁場中勻速轉動產生的．知道中性面的概念．
（2）．掌握交變電流的變化規律及表示方法，理解描述正弦交流電的物理量的物理含義．
（3）．理解正弦交流電的影象，能從影象中讀出所需要的物理量．
（4）．理解交變電流的瞬時值和最大值，能正確表達出正弦交流電的最大值、有效值、瞬時值．
（5）．理解交流電的有效值的概念，能用有效值做有關交流電功率的計算
2、 過程與方法：
（1）掌握描述物理規律的基本方法——文字法、公式法、影象法．
（2）．培養學生觀察能力、空間想象能力、立體圖轉化為平面圖進行處理問題的能力．
（3）．培養學生運用數學知識解決處理物理問題的能力．
3、 情感態度與價值觀：
培養學生愛國主義精神及為富民強國認真學習的精神．
［教學重點］：交變電流產生的物理過程的分析及中性面的特點．
［教學難點］：（1）交變電流產生的物理過程的分析.
（2）當線圈處於中性麵時磁通量最大，而感應電動勢為零．當線圈處於平行磁感線時，通過線圈的磁通量為零，而感應電動勢最大．即 ， 有最大值； ， 的理解．
［教學器材］：投影儀、投影片、演示電流計、交流發電機模型
［教學方法］：實驗+啟發式
［教學過程］：
（一）引入新課：
一、知識回顧
教師：如何產生感應電流？
請運用電磁感應的知識，設計乙個發電機模型．
學生設計：讓矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動．
（二）進行新課
1、交變電流的產生
演示1：出示手搖發電機模型，並連線演示電流錶．
當線圈在磁場中轉動時，電流錶的指標隨著線圈的轉動而擺動，線圈每轉動一周指標左右擺動一次．
表明電流強度的大小和方向都做週期性的變化，這種電流叫交流電．
2、交變電流的變化規律
投影顯示：矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動的四個過程．
分析：線圈bc、da始終在平行磁感線方向轉動，因而不產生感應電動勢，只起導線作用．
（1）線圈平面垂直於磁感線（a圖），ab、cd邊此時速度方向與磁感線平行，線圈中沒有感應電動勢，沒有感應電流．
教師強調指出：這時線圈平面所處的位置叫中性面．
中性面的特點：線圈平面與磁感線垂直，磁通量最大，感應電動勢最小為零，感應電流為零．
（2）當線圈平面逆時針轉過時（b圖），即線圈平面與磁感線平行時，ab、cd邊的線速度方向都跟磁感線垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，這時感應電動勢最大，線圈中的感應電流也最大．
（3）再轉過時（c圖），線圈又處於中性面位置，線圈中沒有感應電動勢．
（4）當線圈再轉過時，處於圖（c）位置，ab、cd邊的瞬時速度方向，跟線圈經過圖（b）位置時的速度方向相反，產生的感應電動勢方向也跟在（圖b）位置相反．
（5）再轉過線圈處於起始位置（d圖），與（a）圖位置相同，線圈中沒有感應電動勢．
在場強為的勻強磁場中，矩形線圈邊長為 ，逆時針繞中軸勻速轉動，角速度為 ，從中性面開始計時，經過時間 ．線圈中的感應電動勢的大小如何變化呢？
線圈轉動的線速度為 ，轉過的角度為 ，此時ab邊線速度以磁感線的夾角也等於 ，這時ab邊中的感應電動勢為：
同理，cd邊切割磁感線的感應電動勢為：
就整個線圈來看，因ab、cd邊產生的感應電勢方向相同，是串聯，所以當線圈平面跟磁感線平行時，即 ，這時感應電動勢最大值 ；
． 感應電動勢的瞬時表示式為：
可見在勻強磁場中，勻速轉動的線圈中產生的感應電動勢是按正弦規律變化的．即感應電動勢的大小和方向是以一定的時間間隔做週期性變化．
當線圈跟外電路組成閉合迴路時，設整個迴路的電阻為 ，則電路的感應電流的瞬時值為表示式 ．
感應電流瞬時值表示式為 ，這種按正弦規律變化的交變電流叫正弦式電流．
3、交流電的影象
交流電的變化規律還可以用影象來表示，在直角座標系中，橫軸表示線圈平面跟中性面的夾角（或者表示線圈轉動經過的時間 ），縱座標表示感應電動勢 （感應電流 ）．
4、交流發電機
（1）發電機的基本組成
①用來產生感應電動勢的線圈（叫電樞）．
②用來產生磁場的磁極．
（2）發電機的基本種類
①旋轉電樞式發電機（電樞動磁極不動）．
②旋轉磁極式發電機（磁極動電樞不動）．
無論哪種發電機，轉動的部分叫轉子，不動的部分叫定子．
（三）課堂練習
1．講評作業題（53頁練習3.4.5題）
（四）小結
1、交流電的產生
強度和方向都隨時間做週期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流．
2、交流電的變化規律
感應電動勢的瞬時表示式為： ．
感應電流瞬時值表示式： ．
3、交流電的影象
4、交流發電機
（1）發電機的基本組成：①電樞．②磁極．
（2）發電機的基本種類:①旋轉電樞式發電機．②旋轉磁極式發電機．
1．電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．這就是法拉第電磁感應定律e=n△φ/△t
2．導體做切割磁感線運動時產生感應電動勢大小表示式e＝blvsinθ．
（五）布置作業：
［教學反思］
第三章正弦交流電
直流電路的電壓 電流和電動勢的大小和方向都不隨時間的變化而變化。在實際生產 含汽車上 中，還普遍存在著另一類電壓 電流和電動勢的大小和方向隨時間變化的交流電路。本章從介紹正弦交流電的基本概念人手，通過分析電阻 電容和電感器件在正弦交流電作用下的規律，系統地闡述交流電路的特點和簡單分析計算的方法。第一...
第三章正弦交流電路
正弦交流電以其獨特的優勢在電氣工程中有廣泛的應用，尤其在電能的轉換與傳輸領域幾乎都採用正弦交流電。如船用交流發電機中所產生的電動勢以及流過交流電動機的電流都是正弦交流電。在生產上和日常生活中所用的交流電，一般都是指正弦交流電。因此 正弦交流電路是電t學中很重要的乙個部分。對本章中所討論的正弦交流電路...
第三章正弦交流電路
第一節單相交流電 3001 某正弦電壓表示式為v，則 a t 100 s b f 100 hz c 有效值為141 v d 初相位為0 3002 若兩個同頻率的正弦量的瞬時值具有如下特徵 二者總是同時達到正的最大值，則二者在相位上一定是 a 同相 b 反相 c 同相或反相 d 初相位不同 3003 ...