教學目標：

知識目標

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(guī)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、理解正弦交流電的圖像，能從圖像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，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．

能力目標

1、掌握描述物理規(guī)律的基本方法——文字法、公式法、圖像法．

2、培養(yǎng)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(yǎng)學生運用物理知識解決處理物理問題的能力．

情感目標

培養(yǎng)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、難點分析以及解決辦法

1、重點：交變電流產生的物理過程的分析及中性面的特點．

2、難點：交變電流產生的物理過程的分析．

3、疑點：當線圈處于中性面時磁通量最大，而感應電動勢為零．當線圈處于平行磁感線時，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。

4、解決辦法：

通過對矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動一周的實物演示，立體圖結合側視圖的分析、特殊位置結合任一位置分析使學生了解交變電流的大小和方向是如何變化的．通過側視圖分析線圈運動方向與磁場方向B之間關系，利用導體切割磁場線方法來處理，使問題容易理解．

教學用具：交流發(fā)電機模型、演示電流表

教學過程：

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，設計一個發(fā)電機模型．

學生設計：讓矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動．

二、新課教學：

1、交變電流的產生

演示1：出示手搖發(fā)電機模型，并連接演示電流表．

當線圈在磁場中轉動時，電流表的指針隨著線圈的轉動而擺動，線圈每轉動一周指針左右擺動一次．

表明電流強度的大小和方向都做周期性的變化，這種電流叫交流電．

2、交變電流的變化規(guī)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）線圈平面垂直于磁感線（甲圖），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（乙圖），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（丙圖），線圈又處于中性面位置，線圈中沒有感應電動勢．

（4）當線圈再轉過時，處于圖（�。┪恢茫琣b、cd邊的瞬時速度方向，跟線圈經過圖（乙）位置時的速度方向相反，產生的感應電動勢方向也跟在（圖乙）位置相反．

（5）再轉過線圈處于起始位置（戊圖），與（甲）圖位置相同，線圈中沒有感應電動勢．

在場強為B 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t ．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v 以磁感線的夾角也等于at，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(lián)，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達式為：

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(guī)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周期性變化．

當線圈跟外電路組成閉合回路時，設整個回路的電阻為R ，則電路的感應電流的瞬時值為表達式．

感應電流瞬時值表達式為，這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流．

3、交流電的圖像

交流電的變化規(guī)律還可以用圖像來表示，在直角坐標系中，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t），縱坐標表示感應電動勢e （感應電流I ）．

4、交流發(fā)電機

（1）發(fā)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(fā)電機的基本種類

①旋轉電樞式發(fā)電機（電樞動磁極不動）．

②旋轉磁極式發(fā)電機（磁極動電樞不動）．

無論哪種發(fā)電機，轉動的部分叫轉子，不動的部分叫定子．

三、小結：

1、交流電的產生

強度和方向都隨時間做周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(guī)律

感應電動勢的瞬時表達式為：．

感應電流瞬時值表達式：．

3、交流電的圖像

4、交流發(fā)電機

（1）發(fā)電機的基本組成：①電樞．②磁極．

（2）發(fā)電機的基本種類:①旋轉電樞式發(fā)電機．②旋轉磁極式發(fā)電機．