物理選修交變電流教案(2)
物理選修交變電流教案
其中最大值Em=NBSω
線框和用電器構(gòu)成回路i= = sinωt
最大值 Im=
2.屏幕上使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，如轉(zhuǎn)ωt=60°,150°,210°,300°時(shí)，請(qǐng)學(xué)生分別計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向?
最后將學(xué)生計(jì)算結(jié)論總結(jié)：e=Emsinωt,既能表示電動(dòng)勢(shì)大小，又能表示電動(dòng)勢(shì)方向.
由于上面介紹的發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化，所以當(dāng)負(fù)載為電燈等用電器時(shí)，負(fù)載兩端的電壓u、和流過的電流i，也按正弦規(guī)律變化，即
U= Umsinωt,
i=Imsinωt
這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫做正弦式交變電流簡(jiǎn)稱正弦式電流。
下面舉例：
一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為311 V，線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是100πrad/s.
(1)寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式.
(2)若該發(fā)電機(jī)只與含電阻的負(fù)載組成閉合電路，電路中的總電阻為100 Ω，試寫出通過負(fù)載的電流強(qiáng)度的瞬時(shí)表達(dá)式.在t=s時(shí)電流強(qiáng)度的瞬時(shí)值為多少?
解析：因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)的最大值Em=311 V，角速度ω=100πrad/s，所以電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式是e=311sin100πt V.
根據(jù)歐姆定律，電路中電流強(qiáng)度的最大值為Im===3.11 A，所以通過負(fù)載的電流強(qiáng)度的瞬時(shí)值表達(dá)式是i=3.11sin100πt A.
當(dāng)t=s時(shí)，電流強(qiáng)度的瞬時(shí)值為
i=3.11sin(100π·)=311×=1.55 A.
思考問題：結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，能否在直角坐標(biāo)系中畫出正弦式電流的圖像?(如下圖)
[演示]用示波器顯示照明電路的電壓波形.分析波形曲線特點(diǎn)，如圖所示.
閱讀書本p32頁(yè)最后一段。知道還有其它形式的交流電。如鋸齒波、脈沖波等。
(四)反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。
九、板書設(shè)計(jì)
交變電流
十、教學(xué)反思
1、交流與直流有許多相似之處，也有許多不同之處.學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)、了解交流電的關(guān)鍵，也是學(xué)習(xí)、研究新知識(shí)的重要方法.在與已知的知識(shí)做對(duì)比中學(xué)習(xí)和掌握新知識(shí)特點(diǎn)的方法，是物理課學(xué)習(xí)中很有效和很常用的方法。
在學(xué)習(xí)交變電流之前，應(yīng)幫助學(xué)生理解直流電和交流電的區(qū)別.其區(qū)別的關(guān)鍵是電流方向是否隨時(shí)間變化.同時(shí)給出了恒定電流的定義——大小和方向均不隨時(shí)間變化。
2、對(duì)于交變電流的產(chǎn)生，課本采取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的講述方法.為了有利于學(xué)生理解和掌握，教學(xué)中要盡可能用示波器或模型配合講解.教學(xué)中應(yīng)注意讓學(xué)生觀察教材中的線圈通過4個(gè)特殊位置時(shí)電表指針的變化情況，分析電動(dòng)勢(shì)和電流方向的變化，使學(xué)生對(duì)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周中電動(dòng)勢(shì)和電流的變化有比較清楚的了解.有條件的，還可以要求學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)，自己進(jìn)行分析和判斷。
3、用圖像表示交變電流的變化規(guī)律，是一種重要方法，它形象、直觀、學(xué)生易于接受.要注意在學(xué)生已有的圖像知識(shí)的基礎(chǔ)上，較好地掌握這種表述方法.更要讓學(xué)生知道，交變電流有許多種，正弦電流只是其中簡(jiǎn)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(xué)生思路，但不要求引伸。
4、在這一節(jié)中學(xué)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(shí)值、最大值(以及下一節(jié)的有效值)等等.要讓學(xué)生明白這些名詞的準(zhǔn)確含義.特別是對(duì)中性面的理解，要讓學(xué)生明確，中性面是指與磁場(chǎng)方向垂直的平面.當(dāng)線圈位于中性面時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過中性面時(shí)，其中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向要改變。
5、課本上介紹的交變電流的產(chǎn)生，實(shí)際上是正弦交流電的產(chǎn)生.以矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)為模型，以線框通過中性面為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，得到電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間滿足正弦變化的交變電流.這里可以明確指出，電動(dòng)勢(shì)的最大值由線框的匝數(shù)、線框面積、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度共同決定。
高中物理學(xué)習(xí)方法
預(yù)習(xí)
通讀一遍教材，去了解和接受新的物理概念，找到它的特點(diǎn)，提前知道公式和定理等。把不明白的地方作記號(hào)，等后面深入學(xué)習(xí)時(shí)解決或者問老師。
新舊知識(shí)是一個(gè)繼承關(guān)系，并不是割裂獨(dú)立的。預(yù)習(xí)新知識(shí)的時(shí)候，要聯(lián)系前面學(xué)過的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)哪里不會(huì)不明白不清楚，要趕緊補(bǔ)回來(lái)，因?yàn)槔蠋熌J(rèn)你已經(jīng)會(huì)啦!掃除這些“絆腳石”，才能立即理解課堂上老師講的新課。
預(yù)習(xí)也要注意時(shí)間和效率，一般優(yōu)先預(yù)習(xí)自己不擅長(zhǎng)的科目，拒絕苦思冥想(其實(shí)是在發(fā)呆?)，完全可以把問題留到上課聽講的時(shí)候解決!
嘗試自己畫出知識(shí)點(diǎn)脈絡(luò)圖，能夠全面了解整本書的知識(shí)點(diǎn)和考點(diǎn)。
聽課
課堂是學(xué)習(xí)的主要場(chǎng)所，聽課是學(xué)習(xí)的主要過程，聽課的效率如何，決定著學(xué)習(xí)的主要狀況。提高聽課效率要注意：課前預(yù)習(xí)要有針對(duì)性。鉆研課本要咬文嚼字，注意辨析。概念理解要準(zhǔn)確，對(duì)概念的確切含義要通過實(shí)際例子情景化(例靜摩擦力中“一起運(yùn)動(dòng)”“有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”，運(yùn)動(dòng)學(xué)中“二秒”、“第二秒”、“二秒末”，“速率相等”“速度相同”，自由落體中的“真空”“靜止開始”等)。所謂辨析，就是要把容易混淆的概念放到一起，認(rèn)真對(duì)比其差異。如重力和質(zhì)量，重力與壓力，速度與加速度，變化大小和變化快慢，勻變速與勻速等等。聽課過程要全神貫注，特別要注意老師講課的開頭和結(jié)尾，老師講課開頭，一般慨括前一節(jié)課的要點(diǎn)和指出本節(jié)課要講的內(nèi)容，是把舊知識(shí)和新知識(shí)聯(lián)系起來(lái)的環(huán)節(jié)，結(jié)尾常常是對(duì)本節(jié)課所講知識(shí)的歸納總結(jié)，具有高度的慨括性，是在理解基礎(chǔ)上掌握本節(jié)知識(shí)方法的綱要。
復(fù)習(xí)
①做好及時(shí)的復(fù)習(xí)。上完課的當(dāng)天，必須做好當(dāng)天的復(fù)習(xí)。復(fù)習(xí)的有效方法不只是一遍遍的看書和筆記，最好是采取回憶式的復(fù)習(xí)：先把書、筆記合起來(lái)回憶上課使老師講的內(nèi)容，例如分析問題的思路、方法等(也可以邊回憶邊在草稿上寫一寫),盡量想得完整些，然后大開筆記本和書對(duì)照一下，還有哪些沒己清楚的，把它補(bǔ)起來(lái)，這樣就使得當(dāng)天上課的內(nèi)容鞏固下來(lái)了，同時(shí)也就檢查了當(dāng)天課堂聽課的效果如何，也為改進(jìn)聽課方法及提高聽課效率提出必要的改進(jìn)措施。
②做好章節(jié)復(fù)習(xí)，學(xué)完一章后應(yīng)進(jìn)行階段性復(fù)習(xí)，復(fù)習(xí)方法也采用回憶式復(fù)習(xí)，而后與書、筆記相對(duì)照，使其內(nèi)容完善。
?、圩龊谜鹿?jié)總結(jié)。善于總結(jié)，才能觸類旁通，才能舉一反三，才能使書越讀越薄。章節(jié)總結(jié)內(nèi)容應(yīng)包括以下部分：本章的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，主要知識(shí)內(nèi)容，定理、定律、公式、解題的基本思路和方法、常規(guī)典型題型、物理模型等。
練習(xí)
高中學(xué)生面對(duì)練習(xí)題，應(yīng)仔細(xì)審題，嘗試著在根據(jù)題目的描述在頭腦中形成一個(gè)物理情景，并根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)所滿足的條件作出判斷，再根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律列出方程求解。針對(duì)錯(cuò)解，積極反思。有的同學(xué)對(duì)反饋信息的利用很不到位，往往把老師批改過的作業(yè)匆匆看一眼對(duì)錯(cuò)，就塞到抽屜里，到底錯(cuò)在哪里?為什么這樣會(huì)錯(cuò)?怎樣做才是對(duì)的?都沒有深究，僅僅停留在看符號(hào)的層面上。其實(shí)在老師批改過的作業(yè)中，蘊(yùn)涵著豐富的學(xué)習(xí)信息，你學(xué)習(xí)中的知識(shí)性錯(cuò)誤、方法性缺陷都會(huì)在作業(yè)中暴露無(wú)疑。因此，外面應(yīng)該非常重視作業(yè)和考試中的錯(cuò)解，對(duì)錯(cuò)解進(jìn)行積極的反思，分析為什么會(huì)錯(cuò)的原因，應(yīng)該怎樣做才是正確的，并當(dāng)即訂正。我們應(yīng)該建立一本物理“病歷卡”，把每次作業(yè)及考試中的錯(cuò)誤解法和正確解法都記錄下來(lái)，以備日后用零星時(shí)間常常復(fù)習(xí)和鞏固，做到錯(cuò)了一次一定不能錯(cuò)第二次，這樣，你做題的正確率會(huì)越來(lái)越高，成績(jī)會(huì)越來(lái)越好。
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