【正文】 互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ) 。 畫 出變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號，如下圖所示： ［演示］將原線圈接照明電源，交流電壓表接到不同的副線圈上，觀察交流電壓表是否有示數(shù) ？ 提問： 變壓器原、副線圈的電路并不相同，副線圈兩端的交流電壓是如何產(chǎn)生的？請同學(xué)們從電磁感應(yīng)的角度去思考 。 一個線圈跟電源連接，叫原線圈（初級線圈），另一個線圈 跟負載連接，叫副線圈（次級線圈 。 （三）合作探究、精講點撥。 五、教學(xué)方法 ： 實驗探究、演繹推理 六、 教學(xué)用具： 可拆變壓器、交流電壓表、交流電流表、燈泡、自耦變壓器、調(diào)壓器、導(dǎo)線等 。 。 四、 教學(xué)重點 和難點 教學(xué)重點： 變壓器工作原理及工作規(guī)律 。 （ 2） 通過 理想變壓器 的學(xué)習(xí)， 了解建立物理模型的意義 。 （ 4）知道課本中介紹的幾種常見的變壓器 。 （ 2）理解理 想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題 。同時變壓裝置在生活中很常見， 可以利用 變壓器的神奇作用， 激發(fā)學(xué)生 的學(xué)習(xí)興趣和 學(xué)習(xí)主動性 。 針對這種錯誤認(rèn)識，可讓學(xué)生根據(jù)電磁感應(yīng)原理，經(jīng)過獨立思考了解到變壓器鐵芯并不帶電，鐵芯內(nèi)部有磁場（鐵芯外部磁場很弱） 。 從能量轉(zhuǎn)換的角度看，變壓器是把電能 通過磁場能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后一般電壓、電流都發(fā)生了變化 。 在講解變壓器的原理時， 運用了 電磁感應(yīng) 原理。 “通交流，隔直流”的作用，交流電的頻率和電容器的電容大小，電容器的電容越大，交流的頻率越高，電容器對交流的阻礙作用就越小，容抗越小。 九、板書設(shè)計 一、電感對交變電流的阻礙作用 ，用感抗來表示。 總結(jié)：影響容抗大小的因素，看課本 220頁，交流電的頻率和電容器的電容大小，電容器的電容越大，交流的頻率越高， 電容器對交流的阻礙作用就越小，容抗越小。 A2比 A3亮說明電容器對交流電有阻礙作用。 實驗現(xiàn)象 ： A1不亮， A2亮。 學(xué)以致用： 如圖，白熾燈和電感線圈串聯(lián)后接在交流電源的兩端，當(dāng)交流電源的頻率增加時（ ） A、線圈感抗增加 B、線圈感抗減少 C、電燈變暗 [來源 D、電燈變亮 答案：（ A 、 C） 電容對交變電流的作用 畫出兩個實驗電路圖，讓學(xué)生連接實驗電路圖。 高頻扼流圈： 構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體芯上或空心，匝數(shù)少，自感系數(shù)小。 * 自感現(xiàn)象的應(yīng)用 :學(xué)生 閱讀教材 ，關(guān)于低頻扼流圈的部分，總結(jié)其構(gòu)造：線圈繞在鐵芯上，匝數(shù)多，自感系數(shù)大，電阻較小。 實驗現(xiàn)象： A A2亮度相同， A3較暗。三個 小燈泡 完全相同。 四、教學(xué)重點和難點 教學(xué)重點：電感和電容對交變電流的作用特 教學(xué)難點：電感和電容對交變電流的作用特點 五、 教學(xué)方法：啟發(fā)式綜合教學(xué)法 六、教學(xué)準(zhǔn)備 ：小燈泡、線圈（有鐵芯）、電容器、交流電源 、直流電源 七、教學(xué)過程 學(xué)習(xí)過程 (一 )預(yù) 習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 （二）、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課 設(shè)問：交流電與直流電的區(qū)別有什么？ 實驗：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 充分體會通路與斷路之間的辯證統(tǒng)一性 。 過程與方法 經(jīng)歷 建立新的物理模型 ，了解和掌握 處理解決新問題 的方法。 知道交變電流能通過電容器 ； 知道為什么電容器對交變電流有阻礙作用 。 三、 教學(xué)目標(biāo) 知識 與技能 理解為什么 電感對交變電流有阻礙作用 。對電感和電容對交流電 的影響在理解上有困難。 可結(jié)合學(xué)校的實際情況，盡可能多用實驗說明問題，不必在理論上進行討論 。 第 3節(jié)《電感和電容對交變電流的影響》 一、 教材分析 ： 本節(jié)著重說明交流與直流的區(qū)別，有利于加深學(xué)生對交變電流特點的認(rèn)識 。在課堂處理中，有效值作為本節(jié)課的重點與難點，不僅僅要在課堂上詳細講解，還要督促學(xué)生在課下多思考，利用練習(xí)題加以鞏固。 反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測 八 、板書設(shè)計 描述交變電流的物理量 一、表征大小的物理量 ： 瞬時值 峰值 [來源 :學(xué) +科 +網(wǎng) ] 有效值 二、表征變化快慢的物理量 ： 周期 頻率 [來源 :Zxx] 角頻率 三、疑難解析 ： 峰 值、有效值、平均值在應(yīng)用上的區(qū)別 十、教學(xué)反思 本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)了新課程理念，以培養(yǎng)和發(fā)展能力為著眼點，以掌握物理研究方法和物理思維方法為依據(jù)。 單位： rad/s. ④、角速度、頻率和周期的關(guān)系： Tf ??? 22 ?? 探究三：疑難辨析 交流電的電動勢瞬時值和穿過線圈面積的 磁通量的變化率成正比 。 單位： s. ②頻率 f ：一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù) 。 在實際應(yīng)用中，交流電器銘牌上標(biāo)明的額定電壓或額定電流都是指有效值，交流電流 表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值，解題中，若題示不加特別說明，提到的電流、電壓、電動勢都是指有效值 。 在計算交流通過電阻產(chǎn)生的熱功 率時，只能用有效值，而不能用平均值 。 而平均值是由公式 tnE ???? 確定的，其值大小由某段時 間磁通量的變化量來決定，在不同的時間段里是不相同的 。 若對含電容電路，在判斷電容器是否會被擊穿時，則需考慮交流的峰值是否超 過電容器的耐壓值 。 在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值 。 交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值 。 定義：跟交流熱效應(yīng)相等的恒定電流的值叫做交流的有效值 。 與軸的具體位置，線圈的形狀及線圈是否閉合都是無關(guān)的 。 合作探究，精講點撥 探究一： 表征交變電流大小物理量 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，通過小組討論明確該問題。 2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：教具的準(zhǔn)備（ 投影儀 、交流發(fā)電機模型、演示電流表 ）， 學(xué)案的準(zhǔn)備 七、教學(xué)過程 預(yù)習(xí)檢查 情景導(dǎo)入，展示目標(biāo) 教師提出問題：下面各個圖的不同。 交變電流瞬時值確定使學(xué)生感到困難，通過例題分析使學(xué)生學(xué) 會借助數(shù)學(xué)工具處理解決物理問題的能力。 3．情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)： 感悟和 體會對稱美 。 2．過程與方法： （ 1） 提高 閱讀、理解及自學(xué)能力 。 （ 2） 理解交變電流的最大值和有效值的意義，知道它們之間的關(guān)系，會應(yīng)用 正弦式交變電流有效值公式進行有關(guān)計算 。 二、學(xué)情分析 學(xué)生是教學(xué)過程中的主體， 這個時候的學(xué)生已經(jīng)知道了交變電流的一些特點和一些描述物理量， 但是大多數(shù)學(xué)生的抽象思維和空間想象能力還比較低，對物理現(xiàn)象和知識的理解、判斷、分析、和推理常常表現(xiàn)出一定的主觀 性、片面性、和表面性， 所以 在教學(xué)過程中合理安排、 指導(dǎo)和引導(dǎo)學(xué)生突出重點、突破難點，提高學(xué)生分析、歸納、及抽象思維能力。由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時間做周期性變化，就需要一些特殊的物理 量來描述它在變化中的不同方面的特征。 這里可以明確指出，電動勢的最大值由線框的匝數(shù)、線框面積、轉(zhuǎn)動角速度和磁感應(yīng)強度共同決定 。 課本上介紹的交變電流的產(chǎn)生，實際上是正弦交流電的產(chǎn)生 。 要讓學(xué)生明白這些名詞的準(zhǔn)確含義 ， 特別是對中性面的理解，要讓學(xué)生明確，中性面是指與磁場方向垂直的平面 。 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 。 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 。 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 。 其區(qū)別的關(guān)鍵是電流方向是否隨時間變化 ； 同時給出了恒定電流的定義 —— 大小和方向均不隨時間變化 。 在與已知的知識做對比中學(xué)習(xí)和掌握新知 識特點的方法， 是物理課學(xué)習(xí)中很有效和很常用的方法 。教學(xué) 中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 。 （四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測。知道還有其它形式的交流電。 例題分析 ：一臺發(fā)電機產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動勢的最大值為 311 V，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角 速度是 100π rad/s.[來源 :] （ 1）寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式 . （ 2）若該發(fā)電機只與含電阻的負載組成閉合電路，電路中的總電阻為 100 Ω，試寫出通過負載的電流強度的瞬時表達式 .在 t=1201s時電流強度的瞬時值為多少？ 解析：因為電動勢的最大值 Em=311 V，角速度 ω =100π rad/s，所以電動勢的瞬時值表達式是 e=311sin100π t V. 根據(jù)歐姆定律，電路中電流強度的最大值為 Im= REm =1031 = A，所以通過負載的電流強度的瞬時值表達式是 i= t A [X_X_K] 當(dāng) t=1201 s時，電流強度的瞬時值為 i=(100π ╳ 1201 )=311 21 = A 思考問題：結(jié)合數(shù)學(xué)知識，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，如圖 所示 。 ,300176。 ,150176。 ，勻速轉(zhuǎn)動線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流是按正弦規(guī)律變化的 。 為什么矩形線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，線框里能產(chǎn)生交變電流？ 多媒體課件打出下圖 。從而引入交變電流。） 注：手搖發(fā)電機的速度有所改變，一次快一次慢。如果方向不隨時間變化的電流稱為直流電。 第二次發(fā)電機接上示教電流計，當(dāng)線框緩慢轉(zhuǎn)動（或快速擺動），電流計指針左右擺動 。 演示 ： 手搖發(fā)電機模型 。 五、教學(xué)方法 ： 演示 法、 分析 法、討論法、 歸納 法 六、教學(xué)過程 (一 )預(yù) 習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 （二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。 教學(xué)難點： 1． 交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用 。 四、教學(xué)重點和難點 教學(xué)重點： 1． 交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析 。 （ 3）培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決處理物理問題的能力 。 過程與方法目標(biāo) （ 1）掌握描述物理 量的三種基本方法（文字法、公式法、圖象法） 。 （ 4）知道幾種常見的交變電流。 （ 2）掌握交變電流的變化規(guī)律，及表示方法 。 三、教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 （ 1）知道什么是交變流電。但這是新的概念，鑒于學(xué)生接受能力的不同，講解時還需詳細，加強引導(dǎo)。 二、學(xué)情分析 [來源 :學(xué) _科 _網(wǎng) Z_X_X_K] 學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)，理解了導(dǎo)體切割磁場會產(chǎn)生電動勢 。 這樣能充分調(diào)動學(xué)生的積極性 ,培 養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力 。 教材先用教具演示矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生交流電，以展示交流電是怎樣產(chǎn)生的 。 [來源 :Z+xx+ 教學(xué)反思 ： m] 第五章：交變電流 第 1節(jié)《交變電流》教學(xué)設(shè)計 一、教材分析 交變電流知識對生產(chǎn)和生活關(guān)系密切，有廣泛的應(yīng)用，考慮到高中階段只對交流電的產(chǎn)生、描述方法、基本規(guī)律作簡要的介紹，這些知識是已學(xué)過的電磁感應(yīng)的引伸，所以在教學(xué)過程中對開闊學(xué)生思路、提高能力是很有好處的。 二、電磁阻尼 導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動，這種現(xiàn)象稱為 電磁阻尼 。這種電流看起來很像水的旋渦，所以叫做渦流。若整個空間都有向外的勻強磁場，會有這種現(xiàn)象嗎？ 分析：只有左邊有勻強磁場，金屬環(huán)在穿越磁場邊界時，由于磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，于是阻礙相對運動，擺動很快停下來，這就是電磁阻尼現(xiàn)象；空間都有勻強磁場，穿過金屬環(huán)的磁通量反而不變化了，因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不會阻礙相對運動 。金屬環(huán)的擺動會很快停下來。工件上焊縫處的電阻大，電流產(chǎn)生的熱量就多， D選項也正確。 （三）課堂總結(jié)、點評 （四）實例探究 渦流的應(yīng)用 【 例 1】如圖所示是高頻焊接原理示意圖．線圈中通以高頻變 化的電流時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說法正 確的是（ ） [來源 :學(xué) |科 |網(wǎng) Z|X|X|K] A．電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快 B．電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快 C．工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻小 D．工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻大 解析：線圈中通以高頻變化的電流時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的大小與感應(yīng)電動勢有關(guān)，電流變化的頻 率越高，電流變化的越快，感應(yīng)電動勢就越大。 師生共同活動，得出電磁驅(qū)動的概念： 磁場相對于導(dǎo)體運動時，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運動起來，這種現(xiàn)象稱為 電磁驅(qū)動 。 演示教材 31頁的演示實驗。 電磁驅(qū)動 感應(yīng)電流不僅會對導(dǎo)體產(chǎn)生阻尼作用，有時還會產(chǎn)生驅(qū)動作用。上述現(xiàn)象說明了什么？ 學(xué)生：觀察現(xiàn)象并作出分析。 演示 3： 如圖所示，彈簧下端懸掛一根磁鐵，將磁鐵托起到某高度后釋放，磁鐵能振動較長時間才停下來。 按照教材“做一做”中敘述的內(nèi)容，演示電表指針在偏轉(zhuǎn)過程中受到的電磁阻尼現(xiàn)象。 師生共同活動，得出電磁阻尼的概念： 導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安 培力的作用，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動，這種現(xiàn)象稱為 電磁阻尼 。 課件演示，渦流的產(chǎn)生過程，增強學(xué)生的感性認(rèn)識。這種電流看起來很像水的旋渦，所 以叫做渦流。