电流的教案

时间:2021-11-29 09:00:25 教案大全 我要投稿

电流的教案

  作为一名辛苦耕耘的教育工作者,可能需要进行教案编写工作,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。那么大家知道正规的教案是怎么写的吗?下面是小编为大家收集的电流的教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。

电流的教案

电流的教案1

  教学目标:

  ⒈通过类比理解电流的概念,知道电流的单位。

  ⒉知道电流表的用途的符号,会将电流表正确接入电路,会正确选择电流表的量程和正确读数。

  ⒊在实验探究中,培养学生实事求是的科学态度,认识交流与合作的重要性。

  重点、难点:本节课重点是电流的概念、单位、电流表的使用;难点是将电流表正确接入电路。

  教学准备:

  演示用器材:教学电流表一只、学生电流表一只、小灯泡两只、电源一个、开关一个、导线若干、电流表活动挂图。学生用器材:学生电流表一只、小灯泡一个、电源一个、开关一个、导线若干。

  教学设计:

  教师活动学生活动说明:

  一、电流是什么?

  ①复习提问:电流是如何形成的?电流的方向是怎样规定的?

  ②引入新课:电流不但有方向,而且有大小,这节课我们就来探究电流的大小。(板书课题)

  ③教师提问:电流看不见、摸不着,怎样判断导体中电流的大小?

  ④教师讲解:水管中的水,向一定方向流动,形成“水流”,与此类似,导体中的电荷向一定方向移动,就会形成电流。电流同水流一样也有大小,物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷的量来表示电流的强弱。板书:电流。

  ⑤指导学生阅读“信息窗”,了解常见电器的电流大小,并选择其中几个进行单位换算。回忆,回答思考、回答认真听讲、领会阅读、思考电流定义的引出不必太复杂,用水流类比的'方法学生很容易接受。

  二、怎样使用电流表?

  ①教师展示电流表实物,告知学生通常用电流表测量电流的大小,电流表在电路图中的符号是A。

  ②让学生观察学生用电流表,进行分组讨论,然后回答教材P72探究电流表的使用方法⑴—⑸条。

  ③教师检查探究结果,然后利用电流表活动挂图再次演示电流表的读数。

  ④提出问题:怎样才能把电流表正确接入电路呢?

  ⑤指导学生阅读教材中的“电流表使用说明”和观察教材P73图13—36,了解电流表的使用规则。

  ⑥组织学生以组为单位进行电流表的连接,并画出相应的电流图,教师巡视指导。

  ⑦教师组织学生归纳总结电流表的连接然后进行示范,强调注意事项。观察、讨论、回答观察、回答阅读、思考动手实验观察鼓励学生多动手连接电路,提高实验操作能力。

  三、让学生小结依据目标小结巩固练习:完成同步学习与探究P77,开放性作业1—3题。完成练习,矫对答案作业。

电流的教案2

  知识目标

  1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用.

  2、知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关.

  3、知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用.

  4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小,知道容抗与哪些因素有关.

  能力目标

  使学生理解如何建立新的物理模型而培养学生处理解决新问题能力.

  情感目标

  1、通过电感和电容对交流电的阻碍作用体会事物的相对性与可变性.

  2、让学生充分体会通路与断路之间的辩证统一性.

  3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.

  教学建议

  教材分析

  本节着重说明交流与直流的区别,有利于加深学生对交变电流特点的认识.教学重点突出交流与直流的区别,不要求深人讨论感抗和容抗的问题.可结合学校的实际情况,尽可能多用实验说明问题,不必在理论上进行讨论.

  教法建议

  1、根据电磁感应的知识,学生不难理解感抗的概念和影响感抗大小的因素.教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识,让学生自然地得出结论.这样既有利于理解新知识,又可以培养学生的.能力,使学生学会如何把知识联系起来,形成知识结构,进而独立地获取新知识.

  2、对交变电流可以通过电容器的道理,课本用了一个形象的模拟图,结合电容器充、放电的过程加以说明,使学生有所了解即可.对于容抗的概念和影响容抗大小的因素,课本是直接给出的,让学生知道就可以了,不要作更深的讨论.

  3、本节最后,结合实际说明了电容的广泛存在,可以适当加以扩展和引伸,以开阔学生思路和引导学生在学习中注意联系实际问题.

  教学设计方案

  电感和电容对交变电流作用

  教学目的:

  1、了解电感对电流的作用特点.

  2、了解电容对电流的作用特点.

  教学重点:电感和电容对交变电流的作用特点.

  教学难点:电感和电容对交变电流的作用特点.

  教学方法:启发式综合教学法

  教学用具:小灯泡、线圈(有铁芯)、电容器、交流电源、直流电源.

  教学过程:

  一、引入:

  在直流电流电路中,电压 U、电流I和电阻R 的关系遵从欧姆定律,在交流电路中,如果电路中只有电阻,例如白炽灯、电炉等,实验和理论分析都表明,欧姆定律仍适用.但是如果电路中包括电感、电容,情况就要复杂了.

  二、讲授新课:

  1、电感对交变电流的作用:

  实验:把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上,观察现象:

  现象:接直流的亮些,接交流的暗些.

  引导学生得出结论:接交流的电路中电流小,间接表明电感对交流有阻碍作用.

  为什么电感对交流有阻碍作用?

  引导学生解释原因:交流通过线圈时,电流时刻在改变.由于线圈的自感作用,必然要产生感应电动势,阻碍电流的变化,这样就形成了对电流的阻碍作用.

  实验和理论分析都表明:线圈的自感系数越大、交流的频率越高,线圈对交流的阻碍作用就越大.

  应用:日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈,自感系数很大.日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220V,灯管和镇流器串联起来接到电源上,得用镇流器对交流的阻碍作用,就能保护灯管不致因电压过高而损坏.

  2、交变电流能够通过电容

  实验:把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里.

  现象:接通直流电源,灯泡不亮,接通交流电源,灯泡能够发光.

  结论:直流不能通过电容器.交流能通过交流电.

  引导学生分析原因:直流不能通过电容器是容易理解的,因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了.电容器接到交流电源时,实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质,只是由于两极板间的电压在变化,当电压升高时,电荷向电容器的极板上聚集,形成充电电流;当电压降低时,电荷离开极板,形成放电电流.电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流通过了电容器.

  学生思考:

  使用220V交流电源的电气设备和电子仪器,金属外壳和电源之间都有良好的绝缘,但是有时候用手触摸外壳仍会感到麻手,用试电笔测试时,氖管发光,这是什么?

  原因:与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个电容器.虽然这一点漏电一般不会造成人身危险,只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全,电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地.

  3、电容不仅存在于成形的电容器中,也存在于电路的导线、无件、机壳间.有时候这种电容的影响是很大的,当交变电流的频率很高时更是这样.同样,感也不仅存在于线圈中,长距离输电线的电感和电容都很大,它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大.

  总结:

  电容:通高频,阻低频.

  电感:通低频,阻高频.

电流的教案3

  (一)教学目的

  1.通过实验使学生知道导体中电流跟电压、电阻的定量关系。

  2.使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体的电压和电流;会用滑动变阻器来调节这段导体两端的电压。

  3.使学生了解如何用控制变量的方法通过实验来研究一个量随两个量变化的定量关系。

  (二)教具

  学生实验;每组配备干电池三节,电压表、电流表和滑动变阻器各一只,5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻各一只,一个开关,导线若干条。

  演示用器材:干电池两节,演示用电流表一只,2.5V和6.3V小灯泡各一只,灯座一个,开关一个,导线若干条。

  (三)教学过程

  1、引入新课

  (1)问:什么是电流?电路中形成电流的原因是什么?(答:略)

  (2)演示:把2.5V小灯泡和演示用电流表串联分别跟一节干电池和两节串联的干电池组成电路。闭合开关,观察先后两次电流表示数及小灯泡亮度的不同。

  小结:用两节干电池时,灯泡较亮,电流较大。说明通过一个灯泡的电流跟加在它两端的电压有关系。

  (3)问:什么叫电阻?影响电阻大小的因素是什么?(答:略)

  演示:分别把2.5V和6.3V小灯泡跟两节串联的干电池和演示用电流表组成电路。闭合开关,观察先后两次电流表的示数和小灯泡的亮度的不同。

  小结:6.3V小灯泡较暗,电流较小。灯泡不同,灯泡电阻一般不同。实验说明:在电压一定时,小灯泡的电流和小灯泡的电阻有关。

  实验告诉我们,通过导体电流的大小跟导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关系。本节将学习有关电流跟电压、电阻的关系的知识。

  板书:<第八章欧姆定律

  第一节电流跟电压、电阻的关系>

  2.进行新课

  (l)设计实验电路

  要求学生用以前学过的`知识设计一个电路,能用电流表测某个电阻的电流和这个电阻两端的电压,并能用滑动变阻器改变电路中的电流或控制该电阻两端的电压。

  由一名学生板演,画出电路图(课本中的图8—1)。

  讲评:作图要认真规范,明确元件作用。

  (2)研究电流跟电压的关系

  要求学生阅读课本本节的第一个实验。

  问:实验的目的和方法是什么?

  答:保持电阻不变,研究电流跟电压的关系。用实验探索一个量随两个量变化的关系时,要先保持一个量不变,研究另外两个量之间的关系,这是研究物理问题的一种有用方法。

  问:实验电路如课本图8—1所示,连接电路应注意哪些问题?

  答。连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的电阻应调到最大,电压表和电流表要按使用规则进行连接使用。

  问:实验的步骤有哪些?

  答;按课本图8—1连接电路。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻R(教师要强调使用10Ω的定值电阻,并让学生认清这个元件)两端的电压成整倍数变化(教师告诉学生,我们实验中R两端的电压分别取1伏,2伏和3伏)。将每次电压表和电流表的读数记录在课本的表格中。要求在表格左侧明显标出R=10欧的字样。

  学生进行实验,教师巡■指导。实验完毕,断开开关。暂不拆解电路。

  汇报实验结论,进行讲评。

  板书:<.电流跟电压的关系:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。)

  此结论中,电阻一定是条件(不可缺少),导体中的电流及导体两端的电压均针对同一导体而言。纠正由实验数据得出:在电阻一定时,导体中的电流随导体两端的电压的加大而加大;或说在电阻一定时,电压跟电流成正比的不正确说法。

  (3)研究电流跟电阻的关系

  要求学生阅读课本中本节的第二个实验。

  问:这个实验的目的,电路及步骤是什么?

  答:实验目的是研究在电压不变的情况下,电流跟电阻的关系。

  实验电路如课本图8—1所示。换用不同阻值的定值电阻,使电阻成整倍数地变化(教师强调本次实验使用5欧、10欧和20欧的三个电阻,要求学生认清),调节滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端的电压不变(本实验要求2伏),把对应于不同阻值的电流值记录在课本的表格里。注意在表格旁明显标出U=2伏的字样。

  学生实验,教师巡■指导,实验完毕,收拾好实验器材。

  汇报实验结论,进行讲评。

  板书:<2.电流跟电阻的关系:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。)

  纠正:由实验数据得出:在电压不变的情况下电阻越大,电流越小及电阻跟电流成反比的不正确说法。

  3.小结

  出示小黑板(或放映投影幻灯片),要求学生根据以下两组实验数据写出结论,并用其中数值说明正反比关系。

  表格1

  结论:__________________________________________。

  表格2

  结论:__________________________________________。

  注意强调每个结论的条件(电阻R一定或电压U一定)。

  4.布置作业

  课本本章第二节后的练习2、3。

  (四)说明

  1.本节实验是总结欧姆定律的基础。应尽量安排学生分组实验,为下一节学习欧姆定律作好准备。

  2.在本节的实验中,同时使用电压表、电流表和滑动变阻器,这对同学来说是第一次,要通过复习使学生知道这些元件在电路中的作用,连接电路的方法和注意事项。在学生实验中还要加强指导,以保证顺利完成。

  3.讨论实验结论要注意强调实验条件(电阻一定或电压一定)及正比、反比的物理意义。

  注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。

电流的教案4

  教学目标:

  知识目标:

  1、通过演示实验和电路分析,使学生理解家庭电路中总电流随家用电器功率的增大而增大。

  2、通过推导把实验结论从理论上加以验证。

  3、通过演示保险丝被烧断的实验,加深学生对保险丝作用的理解。

  能力目标:

  通过本节教学,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

  情感目标:

  建立安全用电的良好习惯。

  教学建议:

  教材分析:

  本节“家庭电路中电流过大的原因”,具有承上启下的作用,使学生搞清电路中有时电流为什么会过大,既能对上一节中保险丝的作用有进一步的了解,同时,使学生懂得避免短路和超负荷用电的道理,也是保证家庭用电安全的`一个重要常识。

  家庭电路中电流过大的原因是本节乃至本章教学中的一个重点。教材从实验观察与理论分析两个方面进行了说明、讲解,同时着重引导学生在观察实验现象的基础上,综合运用学过的知识,分析电路中的电流变化情况,理解原因。使学生掌握运用知识分析实际问题的方法。

  本节的重点是分析家庭电路电流过大的原因。难点是理论推导验证实验结论。

  教法建议:

  本节教学应把理论和实际相联系放在首要位置,易采用实验、观察、分析、讨论等方法进行教学。

  组织学生讨论在家庭电路中那些情况容易造成短路,并举出实例。然后讨论如何可以避免短路。

  1、家庭电路中电流过大的第一个原因讲解:短路的演示实验

  按课本装置进行,可选用较细的保险丝。如手头只有粗保险丝,可用小刀将保险丝削细些使用。为安全起见可以用低压电源来做。

  在实验的基础上,画出电路进行分析。提醒学生并联电路的总电阻小于任何一个并联支路的电阻。绝大部分电流直接经过导线,可以认为电流没有经过用电器”。这一问题运用并联电路的电流分配与电阻成反比的原理分析,学生不难理解。

  最后应让学生讨论家庭用电时,在哪些情形下可能发生短路现象?如由于灯座、插座的两个接线柱接线不好,而使得火线与零线相碰;将已损坏的家用电器插在插座上等等。建议用挂图或幻灯投影的方式,向学生介绍日常用电时,应怎样做才能避免发生短路,对学生进行安全用电的教育。

  2、家庭电路引起电流过大的第二个原因,仍可以用讲述第一个原因时的装置做演示实验。建议用低压电源演示,这时可以使用直流电流表。此时如果在灯泡两端再并接一个大功率的电热器(如电炉、电吹风等),学生将看到保险丝立即熔断,说明电路中的电流由于用电器的功率过大而过大。

  这一现象的理论分析,可按课本中的例题分析进行,使学生认识到为什么家庭电路中不应同时使用几个大功率用电器,从而对学生进行节电和安全用电的教育

  教学设计示例:

  家庭电路电流过大的原因

  (一)复习提问

  1、三盏灯在图9甲、乙两电路中,连接方法是否相同?

  2、乙图中的保险丝和闸刀开关如何在甲图的相应位置上表示出来?

  (二)新课教学

  演示实验一

  1、展现示教板(与(甲)电路图相对应)。

  2、在干路上串入大电流表。

  3、先后闭合、、开关,分别读出电流表的示数。

  提问:从这个实验可得出什么结论?(学生讨论回答)

  教师小结:

  1、家庭电路中电流过大的原因之一:家庭电路中用电器总功率过大。

  提:为什么电路中并联用电器越多,总功率越大电流就越大呢?

  分析:在电路总功率过大情况下:

  据并联电路:又据:,所以。

  所以

  因为一定,所以增大,则增大。

  演示实验二

  ①(甲)电路干路上加保险丝。

  ②在灯两端并联一段导线。

  ③闭合干路开关,观察电流表指针示数很大,保险丝烧断,三灯熄灭。

  提问:这个实验又说明什么问题?(学生讨论回答)

  教师小结:

  家庭电路中出现短路也引起电流过大。

  提问:为什么出现短路,电路中电流就很大呢?

  在短路情况下,据因为一定,很小;所以就很大。

  探究活动

  【课题】

  调查家里的用电器

  【组织形式】

  个人、学习小组

  【活动方式】

  1、制定子课题。

  自己家里有哪些家用电器?

  它们的功率各是多大?

  电能表的铭牌。

  实际中电流过大的原因。

  实际生中如何防止电流过大。

  2、向家长询问或查找说明书。

  3、小组讨论总结。

电流的教案5

  【要点导学】

  1、电感和电容对交变电流的影响

  (1)电感对交变电流的阻碍作用:电感对交变电 流的阻碍作用的大小用感抗表示。线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高,电感对交变电流的阻碍作用就越大,感抗也越大。

  (2)电容器对交变电流的阻碍作用:电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗表示。电容器的电容越大、交变电流的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小,容抗也越小。这些都表明交变电流能通过电容器。

  2、在交变电流路中,如果把电感的作用概括为“通直流,阻交流;通低频,阻高频。”则对电容的作用可概括为:通交流,隔直流;通高频,阻低频。

  【范例精析】

  例1、如图5-3-1所示,线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如:L=1H,C=200pF),此电路的作用是:(D )

  A.阻直流通交流,输出交流

  B. 阻交流通直流,输出直流

  C.阻低频通高频,输出高频交流

  D.阻高频通低频,输出低频交流和直流

  解析:因自感系数L很小,所以对低频成分的阻碍作用很小,这样直流和低频成分能顺利通过线圈,电容器并联在电路中,起旁路作用,因电容C很小,对低频成分的阻碍作用很大,而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小,被它旁路,最终输出的是低频交流和直流。

  拓展:如图5-3-2所示电源交流电频率增大,则

  A.电容器电容增大

  B.电容器容抗增大

  C.电路中电流增大

  D.电路中电流减小

  解析:交流电频率增大,电容的容抗减少,导致电流增大。故正确答案:[C]

  例2、如图5-3-3所示,(a)、(b)两电路是电容器的两种不同连接方式,它们各在什么 情况下采用?应该怎样选用电容器?

  解析:交流电路中常包含有直流成分和交流成分,电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”的作用。

  图中的C1串联在电路中,它的作用是“通交流、隔直流”,为了使交流成分都能顺利地通过,容抗必须较小,应选用电容较大的电容器。

  图中的C2并联在电路中,如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分,该电容器的作用是“通高频、 阻低频”,即对高频电流起旁路作用,而让需要的低频 信号输入到下一级,一般取电容较小的电容器;如果输入的电流是直流和交流两种成分,该电容器的作用是滤去交流成分,把直流成分输入到下一级,这时要选用电容较大的电容器。

  另外,选用电容器还须注意它的耐压值,以防被击穿。

  例3、在彩色电视机的'电源输入端装有电源滤波器,其电路图如图图5-3-4所示。主要元件是两个电感线圈L1、L2,它们的自感系数很大,F是熔丝,R是电阻,C1、C2是电容器,S为电视机开关。某一次用户没有先关电视(没断开S)就拔掉电源插头,结果烧坏了图中电路元件,可能被烧坏的元件是

  A. C2 B. C1 C. L1或L2 D. F

  解析:在未断开S时拔掉电源插头,使得L1、L2中的电流突然减小,产生很高的感应电动势,这一电动势加在C2两端,C1受到R的保护而不受损坏,L1、L2中电流减小,也不损坏,A正确。

  【能力训练】

  1、如图5-3-5所示电路,线圈导线的电阻可忽略不计,那么当输入电压具有直流和交流两种成分时,电阻R两端和线圈两端的电压成分分别是:( A )

  A.直流和交流,交流 B.交流,交流

  C.直流和交流,直流和交流 D.直流,直流

  2、图5-3-6所示电路中的电容器称为高频旁路电容,下列说法正确的是: ( BD )

  A.电容器的电容很大

  B.电容器的电容很小

  C.对高频而言,电容器的容抗很大

  D.对低频而言,电容器的容抗很大

  3、在图5-3-7所示电路中,电阻R、电感线圈L、电容器C并联接在某一交流电源上,三个相同的交流电流表的示数相同。若保持电源的电压不变,而 将其频率增大,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是:( D )

  A. I1=I2=I3 B. I1>I2>I3

  C. I1>I2>I3 D. I3>I1>I2

  4、如图5-3-8所示,开关S与直流恒定电源接通时,L1、L2两灯泡的亮度相同,若将S与交变电源接通: ( B )

  A.L1、L2两灯泡亮度仍相同

  B.L1比L2更亮些

  C.L1比L2更暗些

  D.交变电源电压的有效值与直流电压相同,两灯与原来一样亮

  5、如图5-3-9所示电路由交变电源供电,如果交变电流的频率降低,则:( BC )

  A.线圈自感系数变小;

  B.线圈感抗变小

  C.电路中电流增大

  D.电路中电流变小

  6、如图 5-3-10所示电路,接在交变电流上的灯泡正常发光,则下列措施能使灯泡变亮的是:( C )

  A.将电容器两极板间距离增大一些

  B.将电容器两极板正对面积减小一些

  C.把电介质插入电容器两极间

  D.把交变电流频率降低一些

  7、有两个电容分别为C1=5μF,C2=3μF两电容器,分别加在峰值一定的交流电源上,比较下列哪种情况通过电容器的电流强度最大:( C )

  A.在C1上加f=50 Hz的交变电流

  B.在C2上加f=50 Hz的交变电流

  C.在C1上加f=60 Hz的交变电流

  D.在C2上加f=60 Hz的交变电流

  8、感抗描述电感线圈对交变电流的 大小。感抗的大小与两个因素有关:线圈的 越大,交变电流的 越高,则感抗越大。

  阻碍作用 自感系数 频率

  9、容抗描述电容器对交变电流的 大小。容抗的大小与两个因素有关,电容器的 越大,交变电流的 越高,则容抗越小。

  阻碍作用 电容 频率

  10、使用220V交变电流源的电气设备和电子仪器,金属外壳和电源之间都有良好的绝缘,但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”,用试电笔测试时,氖管发光,这是为什么?

  与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个“电容器”。虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险,但是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全,电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地。

  11、下面的电路图5-3-11是电子技术中的常用电路.a、b是电路的输入端,其中输入的高频电流用“ ”表示,低频电流用“~”表示,直流电流用“—”表示.负载电阻R中通过的电流有以下说明:

  ①图甲中R通过的是低频电流

  ②图乙中R通过的是高频电流

  ③图乙中R通过的是低频电流

  ④图丙中R通过的是直流电 流

  ⑤图丁中R通过的是高频电流

  其中正确的是( D )

  A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①③④

  12、在收音机线路中,经天线接收下来的电 信号既有高频成份,又有低频成份,经放大后送到下一级,需要把低频成份和高频成份分开,只让低频成份输送到再下一级,我们可以采用如图5-3-12所示电路,其中a、b应选择的元件是( D )

  A.a是电容较大的电容器,b是低频扼流圈

  B.a是电容较大的电容器,b 是高频扼流圈

  C.a是电容较小的电容器,b是低频扼流圈

  D.a是电容较小的电容器,b是高频扼流圈

  13、看图5-3-13所示的电路后回答:

  (1)输出信号与输入信号有什么区别?

  输入信号中有高频成份,输出信号中无高频成份。

  (2)试说明电路中L、C1、C2三个元件的作用。

  C1和C2的作用是通高频、阻低频;L的作用是阻高频、通低频。

电流的教案6

  【设计理念】

  构建“人文·物理·社会”三维课堂,在引导学生探究物理知识的同时,渗透以人为本的培养理念,沪科版九年级16.1《电流的磁场》公开课教案。让“研究性学习”走进课堂,走入学科教学,切实增强课堂教学的开放性、 民主性、生成性。以“随堂探究卷”为桥,架师生互动平台,提供一种切实可行的质性评价手段。

  【三维目标】

  1.知识目标:了解磁体、磁极以及磁极间的相互作用;感知磁体周围存在磁场并会用磁感线表示磁场的方向和强弱;初步了解地磁场。

  2、技能目标:培养学生用磁感线形象描述磁场这一抽象概念的`思维能力,物理教案《沪科版九年级16.1《电流的磁场》公开课教案》。

  3、情感态度价值观:通过了解我国古代的磁文明,激发学习热情;通过介绍我国近代“磁文明的衰落” 提升学生的人文素养,渗透“爱国主义教育”。

  【教学重难点】感知磁场,并会用磁感线描述磁场。

  【教学器材】条形、U形磁体、小磁针;多媒体课件及相应图片;探究卷等。

电流的教案7

  一、教学目标

  【知识与技能】

  知道交变电流和电压的峰值及用途,并知道有效值的概念及计算。

  【过程与方法】

  用等效的方法求出交变电流的有效值。

  【情感态度与价值观】

  通过学习交变电流的有效值及峰值,明白其在生活中的具体应用,体会物理的生活性,增强学习物理的兴趣。

  二、教学重难点

  【重点】

  交变电流的峰值及有效值的概念及计算。

  【难点】

  明白交变电流有效值的概念及计算。

  三、教学过程

  环节一:新课导入

  复习上节课交变电流的产生来导入新课。

  问题1:交变电流的产生原理是什么?它的表达式的意义及各个物理量的含义?

  学生的回答之后引导其思考,在交变电流及电压中,除了最大值和角速度,还可以有哪些物理量来描述交流电?

  学生回答:知道了线圈的转速,那么线圈在其中转动一圈的时间是多少?

  教师点评:不错这个我们叫做周期,大家知道我们在实验室用学生电源做实验时,用电流表或者电压表测出来的电流和电压的示数表示什么意思嘛?

  学生回答:表示电流和电压的大小。

  教师点评:其实呢,大家答的有一定的道理,但在我们电学中,电流表和电压表的示数有一个专门含义叫做有效值,今天就来学习它。

  引出课题——交变电流的峰值及有效值(板书)。

  环节二:新课探究

  (一)峰值

  教师引导学生利用前面交流电的产生原理及表达式来理解交流电的峰值。

  教师:我们前面学习交流电的.产生,是因为线圈在磁场中以一定的角速度做周期性的转动,线圈转动一圈的时间就是线圈周期及交流电的周期T,周期的倒数就是线圈的频率1/T=f。根据交流电的数值表达式,我们知道交流电的电压是在不断变化,那么它的最值是多少?

  学生回答:交流电的最大值就是Im和Em,最小值是为零。因为电压虽然有正负之分,但只是表示大小。

  教师点评:同学分析的非常仔细,交流电的最大值Im和Em就是峰值,可以用来表示电流的强弱和电压的高低。

  教师:大家知道电容器的所能承受的最大电压是有什么要求吗?对正常的家用电器来说是其铭牌上标记的220v吗?接下来学习解决这个问题?

  (二)有效值

  教师出示一道例题:

  说明:以上三个球有效值的公式仅适用于正弦和余弦交变电,交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的。

  环节三:巩固练习

  教师提问:电容的击穿电压是电压峰值还是有效值?保险丝的熔断电流是交变电的峰值还是有效值?

  学生回答:电容的击穿电压和保险丝的熔断电流都是其能承受的最大值,即其需大于正常使用的交变电的电压及电流的峰值。

  教师总结:交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值;交流电压表和交流电流表的示数是有效值;交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值。

  环节四:小结作业

  总结概括本节课的主要知识点:交流电的峰值及有效值的概念和意义。

  并让学生课下思考:对于半周期或四分之一的周期的正余弦的有效值有交变的计算方法吗?

电流的教案8

  教材分析

  与恒定电流不同,由于交变电流的电压、电流等大小和方向都随时间做周期性变化,需要用一些特殊的物理量来描述它在变化中不同方面的特性,本节主要介绍这样一些物理量。

  一、学习要求

  1. 知道交变电流的周期和频率,知道我国供电线路交变电流的周期频率.

  2. 知道交变电流和电压的峰值,有效值及其关系.

  3、 会用图象和函数表达式描述正弦交变电流。

  二、教材重点

  交变电流的有效值

  三、教材难点

  一般电流有效值的求解

  四、教学资源

  通过思考讨论,使学生明白,从电流热效应上看,交流电产生的效果可以与某地恒定电流相等,由此引入有效值的概念.

  1.定义:让交流与恒定电流通过相同的电阻,如果它们在一周期内产生的热量相等,就把这个恒定电流的值(I或U)叫做这个交流的有效值.

  课本第一次明确地用一个周期T来定义有效值,使得有效值的概念更加准确.

  2. 正弦交变电流的有效值与峰值的关系

  这一关系只对正弦式电流成立,对其它波形的交变电流一般不成立. 其它波形的交变电流的有效值就根据有效值的定义去求解。

  3. 几点说明:

  ①各种使用交变电流的电器设备上所标的额定电压、额定电流均指有效值;

  ② 交流电压表和交流电流表所测量的数值也都是有效值;

  ③将电容器接入交流电路中,其耐压值应不小于交变电流的最大值,但熔丝的选择应据有效值来确定其熔断电流;

  ④一般情况下所说的交变电流的数值,若无特别说明,均指有效值。

  4.有效值与平均值的区别:交变电流的有效值是按照电流的热效应来规定的,对一个确定的交变电流,其有效值是一定的,而平均值是由 来确定的,其数值大小与时间间隔有关。在计算交变电流通过导体产生的热量、热功率时,只能用有效值,而不能用平均值;在计算通过导体截面的电量时,只能用交变电流的平均值,即q = t 。

  典型例题

  例:如图边长为L的单匝正方形线框,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,线框电阻为R,当线框绕ab边从图示位置以角速度匀速转过 的过程中,求

  (1)外力所做的`功;

  (2)流过线框导线截面的电量

  [析] 外力所做的功,即线框中产生的热量。应据线圈产生电动势的有效值求热量。一般是先求最大值,再求有效值。

  线框转过 的过程中,线圈内产生的电动势最大值为:

  电动势的有效值为 线圈转过 所用的时间为 .

  线圈内产生的热量 .

  [典型错解] E=

电流的教案9

  电流表的工作原理

  教学目标

  知识目标

  1.知道电流表的基本构造.

  2.知道电流表测电流大小和方向的基本原理.

  3.了解电流表的基本特点

  能力目标

  应用学过的知识解决实际问题的能力.

  情感目标

  通过学习电流表的原理,学会将所学的知识应用到实际问题中,培养学生分析问题、解决问题的能力.

  教材分析

  本节的重点是电流表的工作原理,教师可以通过定量推导得出电流和指针偏转角度的关系,突出重点,进而突破安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡这一难点注意分析安培力的力矩与线圈所处位置无关。

  教法建议

  本节讲述电流表的工作原理,是根据磁场对电流作用力的一个具体应用,重点讲述测电流大小和方向的原理,因此教学中应利用教具、挂图让学生清楚电流表的基本结构,并引导学生利用所学知识,定量地推导出电流和指针偏角之间的关系,从而深入理解电流表的工作原理,并知道前面学过的电流表两个重要参量满偏电流和满偏电阻的意义.首先组织学生观察、剖析电流表的内部结构,再启发指导学生利用公式和力矩平衡推导电流表工作原理.

  --方案 电流表的工作原理

  一 素质教育目标(一)知识教学点

  1.知道电流表的基本构造.

  2.知道电流表测电流大小和方向的基本原理.

  3.了解电流表的基本特点

  (二)能力训练点

  应用学过的知识解决实际问题的能力.

  (三)德育渗透点

  通过学习电流表的原理,教育学生热爱科学、学习科学,树立科学技术是第一生产力的思想.

  (四)美育渗透点

  通过对电流表构造和工作原理的学习,培养和提高学生对物理仪器的工艺美及工作原理分析推导的逻辑美的审美感受力.

  二 学法引导

  1.教师通过实验展示和挂图直观教学,通过启发、讲解、公式推导进行工作原理的教学.

  2.学生认真观看、积极思考,结合学过知识分析推导公式,理解电流表工作原理.

  三 重点、难点、疑点及解决办法

  1.重点:电流表的工作原理.

  2.难点:安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡.

  3.疑点:安培力的力矩与线圈所处位置无关.

  4.解决办法

  通过定量推导得出电流和指针偏转角度的关系,突出重点,突破难点。

  四 课时安排

  1课时

  五 教具学具准备

  电流表、电源、开关、导线、滑动变阻器、教学挂图。

  六 师生互动活动设计

  教师先组织学生观察、剖析电流表的内部结构,再启发指导学生利用公式 和力矩平衡推导电流表工作原理。

  七 教学步骤(一)明确目标

  (略)

  (二)整体感知

  本节讲述电流表的工作原理,是根据磁场对电流作用力的一个具体应用,重点讲述测电流大小和方向的原理,因此教学中应利用教具、挂图让学生清楚电流表的基本结构,并引导学生利用所学知识,定量地推导出电流和指针偏角之间的关系,从而深入理解电流表的工作原理,并知道前面学过的电流表两个重要参量Ig和Rg的'意义.

  (三)重点、难点的学习与目标完成过程.

  1.电流表的结构

  利用实物,结合挂图讲解电流表各部分的构造,应该特别指出的是:(1)蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地幅向分布的. (2)铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针.

  2.电流表的工作原理

  设导线所处位置磁感应强度大小为B,线框长为l、宽为d、匝数为n,当线圈中通有电流I时,安培力对转轴产生力矩:,其中安培力的大小为:

  故安培力的力矩大小为:

  当线圈发生转动,不论通电线自转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,安培力的力矩不变.当线圈转过角(指针偏角也为)时,两弹簧产生阻碍线圈转动的扭转力矩.

  由材料性质知道,扭转力矩,根据力矩平衡得出:

  其中对同一个电流来说,、n、B、L、d是一定的,因此

  所以通过偏角的值可以反映I值的大小,且电流刻度是均匀的。当取最大值时,通过电流表的电流最大,称为满偏电流Ig,所以使用电流表时应注意不要超过满偏电流Ig。

  (四)总结、扩展

  本节课我们学习了电流表的工作原理,希望同学们能理解用电流表测量电流的原理,在以后使用电流表时注意不超过量程。

  八 布置作业

  九 板书设计

  第三节 电流表的工作原理

  1.电流表的结构

  2.电流表的工作原理

  安培力力矩:

  弹簧扭转力矩:

  平衡时,

  3.电流表的特点

  (1)电流表的刻度是均匀的。

  (2)允许通入的电流不能超过Ig。

  (3)电流表有一定的内阻Rg。

电流的教案10

  教学目标

  一、知识目标

  1、复习上节课知识,并推出 ; .

  2、理解交变电流的周期、频率含义,掌握它们相互间关系,知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小.

  3、理解交变电流的最大值和有效值的意义,知道它们之间的关系,会应用正弦式交变电流有效值公式进行有关计算.

  4、能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值

  二、能力目标

  1、培养学生阅读、理解及自学能力.

  2、培养学生将知识进行类比、迁移的能力.

  3、使学生理解如何建立新的物理概念而培养学生处理解决新问题能力.

  4、培养学生应用数学工具处理解决物理问题的能力.

  5、训练学生由特殊到一般的归纳、演绎思维能力.

  6、培养学生的实际动手操作能力.

  三、情感目标

  1、由用电器铭牌,可介绍我国近几年的经济腾飞,激发学生爱国精神和为建设祖国发奋学习的精神.

  2、让学生体会对称美.

  教学建议教材分析及相关教法建议

  1、要让学生知道,由于交变电流的电压、电流等的大小和方向都随时间作周期性变化,就需要多一些物理量来描述它不同方面的特性.如:周期和频率表示交变电流周期性变化的快慢,最大值表明交变电流在变化过程中所能达到的最大数值,反映了交变电流的变化范围.

  2、交变电流的有效值表示交变电流产生的平均效果,是教学的重点,也是教学的难点.首先要使学生明白引入有效值的必要:由于交变电流的大小和方向随时间变化,它产生的效果也随时间而变化,而实用中常常只要知道它的平均效果就可以了.为此引入有效值的概念;进而让学生知道怎样衡量交变电流的平均效果,即用与交变电流有相同热效应的直流来表示交变电流的平均效果,从而明确有效值的物理意义.

  3、要让学生知道,提到交变电流的电压、电流、电动势时,如果不加特别说明,通常指的都是交变电流的有效值,电表测量的.数值,也都是有效值.正弦电流的有效值和最大值的关系,课本中是直接给出的,不要求加以证明.但它十分有用,应要求学生记住.还要让学生明确地知道,这一关系只对正弦式电流成立,对其他波形的交变电流并不成立,物理教案表征交变电流的物理量-高二物理教案,教案《物理教案表征交变电流的物理量-高二物理教案》。

  教学重点、难点、疑点及解决办法

  1、交变电流有效值概念既是重点又是难点,通过计算特殊形式的交变电流的有效值来体会和掌握它的定义 2、交变电流瞬时值确定使学生感到困难,通过例题分析使学生学会借助数学工具处理解决物理问题的能力。 --方案表征交变电流物理量 教学目的: l、掌握表征交变电流大小物理量.

  2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题.

  3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量.教学重点:表征交流电的几个物理量,特别是“有效值”教学难点:有效值的理解教学方法:启发式综合教学法教学用具:幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、

电流的教案11

  教学目的

  1.通过实验使学生知道导体中的电流跟电压、电阻的定量关系;

  2.使学生了解控制变量的方法,通过实验来研究一个量随两个量变化的关系。

  教学仪器

  演示器材 干电池8节、演示用电流表和电压表各1只,2.5V、6.3V小灯泡各1只,灯座2个,开关2个,5欧、10欧、20欧电阻各1只,滑动变阻器1只,导线若干,挂图,投影仪,投影幻灯片若干张。

  教学过程

  引入新课

  前面我们学习了电流、电压、电阻的有关知识,那么电流、电压和电阻之间有没有关系?请看下面的实验。

  1.演示

  小结用两节干电池、灯泡较亮,电流较大。说明通过一个灯泡的电流跟加在它两端的电压有关。

  2.演示

  小结 “6.3V”灯泡较暗,电流较小。灯泡不同,电阻一般不同。说明在电压一定时,小灯泡的电流跟电阻有关。

  3.引入 实验告诉我们:通过导体的电流大小跟导体两端的电压和导体的电阻有关,本节将研究电流跟电压、电阻的关系。

  板书

  第八章 欧姆定律

  第一节电流跟电压、电阻的关系

  进行新课

  今天我们用实验来研究电流跟电压、电阻间的定量关系。

  用实验研究一个量随两个量变化时,要保持一个量不变,研究另外两个量之间的关系,这是研究物理问题的一种有用的方法。

  1.设计实验电路

  2.让学生按电路图连接实物电路图

  (一)研究电流跟电压的关系

  目的 保持电阻不变,研究电流跟电压的关系。

  步骤 1.按图连接电路(R=10欧)(R调到最大位置);

  2.调节变阻器使导体两端电压分别为U=2V、4V、6V时,分别读出A的数值,填入表中;

  3.实验完毕,断开开关,保留电路。

  操作 老师请学生协作按实验步骤进行实验。将电流表、电压表的示数投影到屏幕上,使全班同学读数。

  记录 条件:R=10欧(保持不变)

  ∴I与U成正比。

  板书 结论:在电阻一定的条件下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

  (二)研究电流跟电阻的关系

  目的 保持电压不变,研究电流跟电阻的关系。

  步骤 在电路中换用不同阻值的定值电阻,使电阻成整倍数变化(5欧、10欧、20欧)。调节变阻器,使电阻两端的电压保持不变(U=4V),读出电流表对应的数值填入表中。

  操作 老师请学生协作按实验步骤进行实验。将电流表、电压表的示数投影到屏幕上,使全班同学读数。

  记录 条件:U=4V(保持不变)

  ∴I与R成反比。

  板书 结论:在电压不变的条件下,导体中的'电流跟导体的电阻成反比。

  小结 今天我们通过实验得出电流跟电压、电阻间的定量关系为:

  1.电流跟电压的关系为:R一定时,电流跟电压成正比。

  2.电流跟电阻的关系为:U一定时,电流跟电阻成反比。

  布置作业

  1.复习本节内容

  2.补充练习:

  1.下表是某次实验记录表,其中有些数据未填,请补充完整

  R=5Ω

  结论:

  U=3伏

  结论:

  2.一段导体两端的电压为1.5伏时,导体中的电流为0.3安。如果电压增大到3伏,导体中的电流变为多大?

  3.电压保持不变,当接电阻为10欧时,电路中的电流为0.2安。如改接电阻为30欧时,电路中的电流为多大?

  注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。

电流的教案12

  教学目的

  1、知道导体中的电流决定于导体两端的电压和导体的电阻,初步理解电流跟电压、电流跟电阻的关系,为学习欧姆定律打下基础。

  2、注意培养学生综合使用电学仪器的能力和初步分析、概括实验规律的能力。

  3、在实验中注意培养学生良好的习惯以及严肃认真、实事求是的科学态度。

  教学重点和难点

  电流跟电压、电阻的关系;电学仪器的综合使用。

  教具

  教师使用:投影仪,自制投影片,2.5V、6.3V小灯泡各一个,演示电流表,干电池两节,电键,导线。

  学生分组实验使用:学生用电源,电键,直流电流表,直流电压表,滑动变阻器(50Ω、1.5A),简式电阻箱,导线。

  教学过程

  (一)引入新课

  在前面几章中分别学习了电流、电压、电阻这三个物理量。你认为电流跟电压、电阻有没有关系呢?(学生发表意见)

  利用演示实验(电路图见图1),让学生进一步了解电流跟电压、电阻间的关系。

  实验过程如下:

  步骤1、分别用一节干电池、两节串联的干电池组给2.5V小灯泡供电,观察小灯泡的亮度和电流表的示数。

  问:第二次实验中通过小灯泡的电流为什么较大?

  步骤2:仍用两节串联的电池组供电,更换6.3V小灯泡,观察灯的亮度和电流表的示数?

  问:通过2.5V、6.3V小灯泡的电流为什么不同?

  在实验基础上,使学生对电流的大小跟电压、电阻的大小之间的关系有初步的定性的认识。

  教师向学生介绍,本章知识教学的线索,点明本节研究的课题及研究方法。

  (二)讲述新课

  (板书)第五章欧姆定律

  1、电流跟电压、电阻的关系

  问:当导体两端的电压扩大两倍时,通过导体的电流将如何变化?怎样才能确切的知道电流跟电压的关系呢?

  学生思考后回答

  (板书)1、在电阻不变时,研究电流跟电压的关系。

  出示实验电路图(图2)讲解各元件的作用,讲解实验中应注意的问题:

  (1)要考虑器材在桌上码放的位置(如是否便于操作等)。

  (2)为便于读电表示数,电路连接完毕并检查无误后,应将两电表靠在一起。

  (3)定值电阻R用简式电阻箱提供,取R=5欧。

  (4)电流表、电压表的量程分别选用0.6安和3伏。

  (5)其他注意事项同过去要求一样。

  学生动手连接电路。

  教师指导学生对电路进行检查,如:电键是否断开;滑动变阻器滑片是否放在了阻值最大处;简式电阻箱提供的阻值是否为5欧。

  出示实验数据记录表(一)(自制投影片)

  学生分组进行实验,教师巡视检查指导。实验完毕,让同学汇报实验数据。

  教师引导学生分析实验数据。

  问:电流随电压变化时,符合什么规律?

  换用其他导体做实验,都能得到上述正比关系。

  教师按下面格式板书,然后让学生在空白处填上适当的词语。

  实验结论:在________不变时,__________的电流跟______的电压成_______。

  利用实验数据记录表(一),应用比的关系,进行口算练习。

  问:若电压加大到5伏,通过导体的电流是多少安?

  简要小结,指明下面所研究的问题及方法。

  (板书)2、在电压不变时,研究电流跟电阻的关系。

  实验前的几点说明:

  (1)实验电路与前面实验相同。

  (2)实验中电阻的阻值依次为5欧、10欧和20欧。改变阻值前,一定要断开电键。

  (3)闭合电键后,改变滑动变阻器滑片P的位置,使每次电压表的示数均为2伏,读出各次电流值,并填入下表。

  出示实验数据记录表(二)(自制投影片)

  学生分组进行实验,教师巡视检查、指导。实验完毕,让同学汇报实验数据。

  问:(1)电流与电阻这两个电学物理量,是谁随谁的变化而变化?

  (2)电流随电阻变化时,符合什么规律?

  (3)怎样完整地表述这一规律?

  (板书)实验结论:在电压不变时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。

  应用比的关系,让学生回答下列问题:上面实验中,若电阻为40欧,那么,通过电阻的电流该多少安?

  (三)课堂小结

  学生应明确,在本节课中我们研究的是什么问题,采用什么方法进行研究以及研究后得到了什么结论,这些结论对后面学习有何意义。

  (四)巩固知识

  1、指出下列说法是否正确(自制投影片)

  (1)导体中的电流在电阻不变时,跟它两端的电压成正比。

  (2)在电压不变时,一段导体的电阻跟电流成反比。

  (3)导体中电流的`大小,不仅与导体两端的电压有关,还与导体的电阻有关。

  2、利用电路图二提问。

  (1)闭合电键后,发现两个电表的指针均不偏转,说明此电路处于什么状态?

  (2)闭合电键后,发现电流表的指针向右偏转,而电压表的指针向左偏转,这是怎么回事,该怎么办?

  (3)闭合电键后,发现两个电表的指针一会儿向右偏转到某一位置,一会儿又都摆回零刻度处,这是什么原因?

  (五)布置作业

  课本习题(曹广建)

  【评析】

  本节教案从总体上来看条理清晰,层次分明,是一个好教案。教案很完整,教学内容的引入,教学内容的安排都比较合理。在教学重点和难点中,突出电流跟电压、电阻的关系,特别是通过实验如何分析、概括出这种规律显得不够,分析概括出这种关系应该说是教学中的重点和难点。因为这种“分析概括”是物理学中经常用的,而初中学生对此又比较生疏,不太习惯。另一方面在实验结论中写有“在___________不变时,_________的电流跟__________的电压成__________。”这一段写的比较含糊,横线上要求填的内容不突出,也不重要。如第一横线上可填:电阻、导体、电路等;第二、三横线上也存在此问题。另外,在行文中两次用到“应用比的关系”,这句话里的“比”作者是指“比例”的意思,但这种简化的用法不合适,“比”可以有很多不同的意思。一般在正式行文中一定在语言意思上不要给读者造成含义不清的句子。

电流的教案13

  本文题目:高三物理教案:场对电流的作用

  上课时间:

  考点要求与解读:

  1. 安培力 安培力的方向 Ⅰ

  2. 匀强磁场中的安培力 Ⅱ

  基础知识梳理:

  一、磁场对通电直导线的作用安培力

  1、大小:在匀强磁场中,当导线方向与磁场方向一致时F安= ;当导线方向与磁场垂直时,F安= 。

  2、方向:用 定则判定。

  3、注意:F安=BIL的适用条件:①一般只适用于匀强磁场;②L③如果是弯曲的通电导线,则L是指有效长度,它等于导线两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端.

  二、安培力的应用

  (一)、安培力作用下物体的运动方向的判断

  1、电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向。

  2、特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向,从而确定运动方向。

  3、等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。

  4、利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互 ;,反向电流相互 ;②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。利用这些结论分析,可以事半功倍.

  (二).处理相关安培力问题时要注意图形的变换

  安培力的方向总是垂直于电流方向和磁场方向决定的平面,即一定垂直于B和I,但B和I不一定垂直.有关安培力的力、电综合题往往涉及到三维立体空间问题,如果我们变三维为二维便可变难为易,迅速解题。

  典型例题:

  1、通电导线或线圈在安培力作用小的平动和转动问

  [例1](1) 如图,把轻质线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面,当线圈内通过图示方向的电流时,线圈将怎样运动?_________________

  (2)如图所示,有一根竖直长直通电导线和一个通电三角形金属框处在同一平面,直导线和ab平行,当长直导线内通以向上的电流时,若不计重力,则三角形金属框架将会( )

  A、水平向左运动 B、水平向上运动 C、处于静止状态 D、会发生转动

  [例2] 、一矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO转动,它处在与OO垂直的匀强磁场中(如图).在磁场作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置.则平衡后:( )

  A.线框四边都不受磁场的作用力.

  B.线框四边受到指向线框外部的.磁场作用力,但合力为零.

  C.线框四边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零.

  D.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力,另一对边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零.

  2、安培力参与的动力学的问题

  [例3] 、通电导体棒AC静止于水平轨道上,棒的质量为m,长为L,通过的电流为I,匀强磁场的磁感强度为B,方向和轨道平面成角。求轨道受到AC棒的压力和摩擦力各多大。

  [例4]如图所示,电源电动势E=2V,内阻r=0.5 ,竖直导轨电阻可以忽略不计,金属棒的质量m=0.1kg,R=0.5,它与导轨间的动摩擦因数=0.4,有效长度为l=0.2m,靠在导轨的外面,为使金属棒不滑动,应加一与纸面成30与棒垂直且向里的磁场,问:

  (1)此磁场是斜向上还是斜向下?

  (2)B的范围是多少?

  [例5]个密度=9g/cm3、横截面积S=10mm2的金属环,处于径向对称方向发散的磁场中,环上各处的磁感应强度为B=0. 35 T,若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I=10 A,并保持△t=0. 2 s,试分析:环将做什么运动?运动的距离是多少?(不计空气阻力,g= 10 m/s2)

电流的教案14

  课前预习

  一、安培力

  1.磁场对通电导线的作用力叫做___○1____.

  2.大小:(1)当导线与匀强磁场方向________○2_____时,安培力最大为F=_____○3_____.

  (2)当导线与匀强磁场方向_____○4________时,安培力最小为F=____○5______.

  (3) 当导线与匀强磁场方向斜交时,所受安培力介于___○6___和__○7______之间。

  3.方向:左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁场中,让磁感线___○10____,并使伸开的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的__○12___方向.

  二、磁电式电流表

  1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成.

  2.蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的,这样不管线圈转到什么位置,线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行,I与指针偏角θ成正比,I越大指针偏角越大,因而电流表可以量出电流I的大小,且刻度是均匀的,当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针偏转方向也随着改变,又可知道被测电流的方向。

  3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流,缺点是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很弱。

  课前预习答案

  ○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个平面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁 ○14 铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高

  重难点解读

  一、 对安培力的认识

  1、 安培力的性质:

  安培力是磁场对电流的作用力,是一种性质力。

  2、 安培力的作用点:

  安培力是导体中通有电流而受到的力,与导体的中心位置无关,因此安培力的作用点在导体的几何中心上,这是因为电流始终流过导体的所有部分。

  3、安培力的方向:

  (1)安培力方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。

  (2)F、B、I三者间方向关系:已知B、I的方向(B、I不平行时),可用左手定则确定F的唯一方向:F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面(如图所示),但已知F和B的方向,不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理,已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。

  (3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。

  4、安培力的大小:

  (1)安培力的计算公式:F=BILsinθ,θ为磁场B与直导体L之间的夹角。

  (2)当θ=90°时,导体与磁场垂直,安培力最大Fm=BIL;当θ=0°时,导体与磁场平行,安培力为零。

  (3)F=BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等,故该公式一般只适用于匀强磁场。

  (4)安培力大小的特点:①不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。②L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0

  二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法

  (1)电流元分析法:把整段电流等效为多段很小的直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向.

  (2)特殊位置分析法:把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向,从而确定运动方向.

  (3)等效法:环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。

  (4)转换研究对象法:因为电流之间,电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向.

  典题精讲

  题型一、安培力的方向

  例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?

  解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。(本题用其它方法判断也行,但不如这个方法简洁)。

  答案:向左偏转

  规律总结:安培力方向的判定方法:

  (1)用左手定则。

  (2)用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。

  (3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。

  题型二、安培力的大小

  例2、如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且 。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力

  A. 方向沿纸面向上,大小为

  B. 方向沿纸面向上,大小为

  C. 方向沿纸面向下,大小为

  D. 方向沿纸面向下,大小为

  解析:该导线可以用a和d之间的直导线长为 来等效代替,根据 ,可知大小为 ,方向根据左手定则.A正确。

  答案:A

  规律总结:应用F=BILsinθ来计算时,F不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0

  题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动

  例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会__(增大、减小还是不变?)水平面对磁铁的摩擦力大小为__。

  解析:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。

  答案:减小 零

  规律总结:分析通电导线或线圈在安培力作用下的运动常用方法:(1)电流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)转换研究对象法

  题型四、安培力作用下的导体的平衡问题

  例4、 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图8-1-32所示,问:

  (1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

  (2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

  解析:从b向a看侧视图如图所示.

  (1)水平方向:F=FAsin θ①

  竖直方向:FN+FAcos θ=mg②

  又 FA=BIL=BERL③

  联立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F=BLEsin θR.

  (2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg

  Bmin=mgREL,根据左手定则判定磁场方向水平向右.

  答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右

  规律总结:对于这类问题的求解思路:

  (1)若是立体图,则必须先将立体图转化为平面图

  (2)对物体受力分析,要注意安培力方向的确定

  (3)根据平衡条件或物体的运动状态列出方程

  (4)解方程求解并验证结果

  巩固拓展

  1. 如图,长为 的直导线拆成边长相等,夹角为 的 形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为 ,当在该导线中通以电流强度为 的电流时,该 形通电导线受到的安培力大小为

  (A)0 (B)0.5 (C) (D)

  答案:C

  解析:导线有效长度为2lsin30°=l,所以该V形通电导线收到的安培力大小为 。选C。

  本题考查安培力大小的计算。

  2..一段长0.2 m,通过2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( )

  A.如果B=2 T,F一定是1 N

  B.如果F=0,B也一定为零

  C.如果B=4 T,F有可能是1 N

  D.如果F有最大值时,通电导线一定与B平行

  答案:C

  解析:当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大,当导线与磁场方向平行放置时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0

  3. 首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培.如图所示的装置,可以探究影响安培力大小的因素,实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度,可能的操作是( )

  A.把磁铁的N极和S极换过来

  B.减小通过导体棒的电流强度I

  C.把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条

  D.更换磁性较小的磁铁

  答案:C

  解析:安培力的大小与磁场强弱成正比,与电流强度成正比,与导线的长度成正比,C正确.

  4. 一条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒,图中只画出此棒的截面图,并标出此棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间可能产生的情况是( )

  A.磁铁对桌面的压力减小

  B.磁铁对桌面的压力增大

  C.磁铁受到向右的摩擦力

  D.磁铁受到向左的摩擦力

  答案:AD

  解析:如右图所示.对导体棒,通电后,由左手定则,导体棒受到斜向左下方的安培力,由牛顿第三定律可得,磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方,所以在通电的一瞬时,磁铁对桌面的压力减小,磁铁受到向左的摩擦力,因此A、D正确.

  5..质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止,如图右所示.,下图是沿b→a方向观察时的四个平面图,标出了四种不同的匀强磁场方向,其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是

  A.①② B.③④ C.①③ D.②④

  答案: A

  解析: ①中通电导体杆受到水平向右的安培力,细杆所受的`摩擦力可能为零.②中导电细杆受到竖直向上的安培力,摩擦力可能为零.③中导电细杆受到竖直向下的安培力,摩擦力不可能为零.④中导电细杆受到水平向左的安培力,摩擦力不可能为零.故①②正确,选A.

  6.如图所示,两根无限长的平行导线a和b水平放置,两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流,且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时;导线a恰好不再受安培力的作用.则与加磁场B以前相比较( )

  A.b也恰好不再受安培力的作用

  B.b受的安培力小于原来安培力的2倍,方向竖直向上

  C.b受的安培力等于原来安培力的2倍,方向竖直向下

  D.b受的安培力小于原来安培力的大小,方向竖直向下

  答案:D

  解析:当a不受安培力时,Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零,此时判断所加磁场垂直纸面向外,因Ia>Ib,所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里,b受安培力向下,且比原来小.故选项D正确.

  7. 如图所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线电流方向垂直纸面向内.每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法中正确的是( )

  A.导线a所受合力方向水平向右

  B.导线c所受合力方向水平向右

  C.导线c所受合力方向水平向左

  D.导线b所受合力方向水平向左

  答案:B

  解析:首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向,要注意是合磁场的方向,然后用左手定则判定导线的受力方向.可以确定B是正确的.

  8.如图所示,在空间有三根相同的导线,相互间的距离相等,各通以大小和方向都相同的电流.除了相互作用的磁场力外,其他作用力都可忽略,则它们的运动情况是______.

  答案: 两两相互吸引,相聚到三角形的中心

  解析:根据通电直导线周围磁场的特点,由安培定则可判断出,它们之间存在吸引力.

  9.如图所示,长为L、质量为m的两导体棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a为x距离的同一水平面处,且a、b水平平行,设θ=45°,a、b均通以大小为I的同向平行电流时,a恰能在斜面上保持静止.则b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为 .

  答案:

  解析: 由安培定则和左手定则可判知导体棒a的受力如图,由力的平衡得方程:

  mgsin45°=Fcos45°,即

  mg=F=BIL 可得B= .

  10.一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l.线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直.在下图中,垂直于纸面向里,线框中通以电流I,方向如图所示.开始时线框处于平衡状态,令磁场反向,磁感强度的大小仍为B,线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx______,方向______.

  答案: ;位移的方向向下

  解析:设线圈的质量为m,当通以图示电流时,弹簧的伸长量为x1,线框处于平衡状态,所以kx1=mg-nBIl.当电流反向时,线框达到新的平衡,弹簧的伸长量为x2,由平衡条件可知

  kx2=mg+nBIl.

  所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl

  所以Δx=

  电流反向后,弹簧的伸长是x2>x1,位移的方向应向下.

电流的教案15

  教学目标

  知识目标

  1、知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的.知道中性面的概念.

  2、掌握交变电流的变化规律及表示方法,理解描述正弦交流电的物理量的物理含义.

  3、理解正弦交流电的图像,能从图像中读出所需要的物理量.

  4、理解交变电流的瞬时值和最大值,能正确表达出正弦交流电的最大值、有效值、瞬时值.

  5、理解交流电的有效值的概念,能用有效值做有关交流电功率的计算.

  能力目标

  1、掌握描述物理规律的基本方法——文字法、公式法、图像法.

  2、培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力.

  3、培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力.

  情感目标

  培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神.

  教学建议

  教材分析以及相应的教法建议

  1、交流与直流有许多相似之处,也有许多不同之处.学习中我们特别要注意的是交流与直流的不同之处,即交流电的特殊之处.这既是学习、了解交流电的关键,也是学习、研究新知识的重要方法.在与已知的知识做对比中学习和掌握新知识特点的方法,是物理学习中很有效和很常用的方法.

  在学习交变电流之前,应帮助学生理解直流电和交流电的区别.其区别的关键是电流方向是否随时间变化.同时给出了恒定电流的定义——大小和方向均不随时间变化.

  2、对于交变电流的产生,课本采取由感性到理性,由定性到定量,逐步深入的讲述方法.为了有利于学生理解和掌握,教学中要尽可能用示波器或模型配合讲解.教学中应注意让学生观察教材中的线圈通过4个特殊位置时电表指针的变化情况,分析电动势和电流方向的变化,使学生对线圈转动一周中电动势和电流的变化有比较清楚的了解.有条件的,还可以要求学生运用已学过的知识,自己进行分析和判断.

  3、用图像表示交变电流的变化规律,是一种重要方法,它形象、直观、学生易于接受.要注意在学生已有的图像知识的基础上,较好地掌握这种表述方法.更要让学生知道,交变电流有许多种,正弦电流只是其中简单的一种.课本中用图示的方法介绍了常见的几种,以开阔学生思路,但不要求引伸.

  4、在这一节中学生要第一次接受许多新名词,如交变电流、正弦电流、中性面、瞬时回值、最大值(以及下一节的有效值)等等.要让学生明白这些名词的准确含义.特别是对中性面的理解,要让学生明确,中性面是指与磁场方向垂直的平面.当线圈位于中性面时,线圈中感应电动势为零,线圈转动过程中通过中性面时,其中感应电动势方向要改变.

  5、课本上介绍的交变电流的产生,实际上是正弦交流电的产生.以矩形线框在匀强磁场中匀速转动为模型,以线框通过中性面为计时起点,得到电动势随时间满足正弦变化的交变电流.这里可以明确指出,电动势的最大值由线框的匝数、线框面积、转动角速度和磁感应强度共同决定.

  6、课本将线框的位置与产生的电动势的对应起来,意图是帮助学生建立起鲜明的形象,把物理过程和描述它的物理规律对应起来.教师可以通过一些问题的提问,帮助学生理解有关内容,例如,如果在线框转到线框平面与磁感线平行时开始计时,它产生的电动势随时间变化的图像应是什么样的?

  7、交流电的有效值、周期等概念的学习重在理解.

  交流电的有效值概念是本章的重点,也是难点.课本中的交流电有效值定义特别强调是从使电阻产生热量等效这一方面来定义交流电的有效值的.教材中直接给出了正弦交流电流的有效值与最大值的关系式,但不要求证明,为了让学生更好地理解和熟悉有效值,课本上已经指出,交流电压表和电流表的示数都是有效值,家用电器上的标称也是有效值.

  交流电的周期描述交流电的变化快慢.在一个周期时间内,交流电完成一次完全变化.在实际生活中,经常能见到的是交流电的频率.我国民用交流电的频率是50HZ.在一些欧美国家,交流电的频率是60HZ.

  8、交流电的最大值、有效值、周期和频率都是描述交流电某一方面的特性,而交流电的图像却可以全面反映某一交流电的情况.所以,要求学生能够从交流电的图像中得到描述交流电的各个物理量.

  教学重点、难点分析以及解决办法

  1、重点:交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点.

  2、难点:交变电流产生的物理过程的分析.

  3、疑点:当线圈处于中性面时磁通量最大,而感应电动势为零.当线圈处于平行磁感线时,通过线圈的磁通量为零,而感应电动势最大.即,有最大值;,的理解.

  4、解决办法:

  通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示,立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的'.

  通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向之间关系,利用导体切割磁场线方法来处理,使问题容易理解.

  教学设计方案

  交流电的产生和变化规律

  教学用具:交流发电机模型、演示电流表

  教学过程

  一、知识回顾

  教师:如何产生感应电流?

  请运用电磁感应的知识,设计一个发电机模型.

  学生设计:让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动.

  二、新课教学:

  1、交变电流的产生

  演示1:出示手摇发电机模型,并连接演示电流表.

  当线圈在磁场中转动时,电流表的指针随着线圈的转动而摆动,线圈每转动一周指针左右摆动一次.

  表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化,这种电流叫交流电.

  2、交变电流的变化规律

  投影显示:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程.

  分析:线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动,因而不产生感应电动势,只起导线作用.

  (1)线圈平面垂直于磁感线(甲图),ab、cd边此时速度方向与磁感线平行,线圈中没有感应电动势,没有感应电流.

  教师强调指出:这时线圈平面所处的位置叫中性面.

  中性面的特点:线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大,感应电动势最小为零,感应电流为零.

  (2)当线圈平面逆时针转过时(乙图),即线圈平面与磁感线平行时,ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直,即两边都垂直切割磁感线,这时感应电动势最大,线圈中的感应电流也最大.

  (3)再转过时(丙图),线圈又处于中性面位置,线圈中没有感应电动势.

  (4)当线圈再转过时,处于图(丁)位置,ab、cd边的瞬时速度方向,跟线圈经过图(乙)位置时的速度方向相反,产生的感应电动势方向也跟在(图乙)位置相反.

  (5)再转过线圈处于起始位置(戊图),与(甲)图位置相同,线圈中没有感应电动势.

  在场强为的匀强磁场中,矩形线圈边长为,逆时针绕中轴匀速转动,角速度为,从中性面开始计时,经过时间.线圈中的感应电动势的大小如何变化呢?

  线圈转动的线速度为,转过的角度为,此时ab边线速度以磁感线的夹角也等于,这时ab边中的感应电动势为:

  同理,cd边切割磁感线的感应电动势为:

  就整个线圈来看,因ab、cd边产生的感应电势方向相同,是串联,所以当线圈平面跟磁感线平行时,即,这时感应电动势最大值;

  .

  感应电动势的瞬时表达式为:

  可见在匀强磁场中,匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的.即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化.

  当线圈跟外电路组成闭合回路时,设整个回路的电阻为,则电路的感应电流的瞬时值为表达式.

  感应电流瞬时值表达式为,这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流.

  3、交流电的图像

  交流电的变化规律还可以用图像来表示,在直角坐标系中,横轴表示线圈平面跟中性面的夹角(或者表示线圈转动经过的时间),纵坐标表示感应电动势(感应电流).

  4、交流发电机

  (1)发电机的基本组成

  ①用来产生感应电动势的线圈(叫电枢).

  ②用来产生磁场的磁极.

  (2)发电机的基本种类

  ①旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动).

  ②旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动).

  无论哪种发电机,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子.

  三、小结:

  1、交流电的产生

  强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流.

  2、交流电的变化规律

  感应电动势的瞬时表达式为:.

  感应电流瞬时值表达式:.

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