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本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題：

1．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流。

3．幾種常見的交變電波形

2．交變電流的變化規(guī)律

設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動，角速度是ω。經(jīng)過時間t，線圈轉(zhuǎn)過的角度是ωt，ab邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt，如右圖所示。設(shè)ab邊長為L₁，bc邊長L₂，磁感應(yīng)強度為B，這時ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢多大?

e_ab=BL₁vsinωt = BL₁·ωsinωt =BL₁L₂sinωt

此時整個線框中感應(yīng)電動勢多大?

e=e_ab+e_cd=BL₁L₂ωsinωt

若線圈有N匝時，相當(dāng)于N個完全相同的電源串聯(lián)，e=NBL₁L₂ωsinωt，令E_m=NBL₁L_2ω，叫做感應(yīng)電動勢的峰值，e叫做感應(yīng)電動勢的瞬時值。

根據(jù)部分電路歐姆定律，電壓的最大值U_m=I_mR，電壓的瞬時值U=U_msinωt。

電動勢、電流與電壓的瞬時值與時間的關(guān)系可以用正弦曲線來表示，如下圖所示：

1、交變電流的產(chǎn)生

為什么矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時線圈里能產(chǎn)生交變電流？

多媒體課件打出下圖。當(dāng)abcd線圈在磁場中繞OO′軸轉(zhuǎn)動時，哪些邊切割磁感線?　　　　 ab與cd。

當(dāng)ab邊向右、cd邊向左運動時，線圈中感應(yīng)電流的方向 沿著a→b→c→d→a方向流動的。

當(dāng)ab邊向左、cd邊向右運動時，線圈中感應(yīng)電流的方向如何?

感應(yīng)電流是沿著d→c→b→a→d方向流動的。

　線圈平面與磁感線平行時，ab邊與cd邊線速度方向都跟磁感線方向垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，此時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大。

線圈轉(zhuǎn)到什么位置時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最小?

當(dāng)線圈平面跟磁感線垂直時，ab邊和cd邊線速度方向都跟磁感線平行，即不切割磁感線，此時感應(yīng)電動勢為零。

利用多媒體課件，屏幕上打出中性面概念：

(1)中性面--線框平面與磁感線垂直的位置。

(2)線圈處于中性面位置時，穿過線圈Φ最大，但=0。

(3)線圈越過中性面，線圈中I_感方向要改變。線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次。

出示單相交流發(fā)電機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生首先觀察它的主要構(gòu)造。

演示：將手搖發(fā)電機(jī)模型與小燈泡組成閉合電路。當(dāng)線框快速轉(zhuǎn)動時，觀察到什么現(xiàn)象?

這種大小和方向都隨時間做周期性變化電流，叫做交變電流。

通過實驗觀察，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，體會運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的重要性

教學(xué)重點、難點

重點

交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析。

難點

交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用。

教學(xué)方法

演示法、分析法、歸納法。

教學(xué)手段

手搖單相發(fā)電機(jī)、小燈泡、示波器、多媒體教學(xué)課件、示教用大的電流表

教學(xué)過程

3．培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。

2．培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力。

1．掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法)。

3．理解交變電流的瞬時值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。