新課標(biāo)人教版本選修一電磁感應(yīng)單元

1、第三章 電磁感應(yīng)3.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象學(xué)習(xí)目標(biāo)一、通過演示實(shí)驗(yàn)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；1、磁通量：穿過閉合回路的磁感線的條數(shù) 。= B S 不要求掌握2、閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線 ， 或穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象。3、電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。二、通過實(shí)驗(yàn)和探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。 “變”； “變”的原因：可能是B變、S變、B與S間的夾角教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)1. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象2. 探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件實(shí)驗(yàn)器材原副線圈、鐵芯、電池、電流表、條形磁鐵、蹄形磁鐵、開關(guān)、滑動變阻器、導(dǎo)線教學(xué)過程課堂點(diǎn)撥與交流奧斯特實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

2、什么？猜想：1、既然電能生磁，那么，磁是否能生電呢？ 2、如果磁能生電，那么，怎樣才能實(shí)現(xiàn)呢？一、劃時代的發(fā)現(xiàn) 奧斯特在1820年發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng),使整個科學(xué)界受到了極大的震動，它證實(shí)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。 英國科學(xué)家法拉第,他做了多次嘗試，經(jīng)歷了一次次失敗，經(jīng)十年努力，終于發(fā)現(xiàn): 磁能生電! 這是一個劃時代的發(fā)現(xiàn).二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1、電磁感應(yīng)：回想初中研究的結(jié)論: 閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動 時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。物理學(xué)中把這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng).由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流.三、電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件1 回顧：閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生

3、感應(yīng)電流。2 探究1：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件實(shí)驗(yàn)過程：將螺線管和電流表連接      N極插入線圈的過程中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？          N極停在線圈中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？          N極從線圈中抽出的過程中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？     &#

4、160;    S極插入線圈的過程中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？          S極停在線圈中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？           S極從線圈中抽出的過程中，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？問：N極在插入線圈的過程中，磁通量是否發(fā)生變化？（變化）       

5、; N極停在線圈中，磁通量是否發(fā)生變化？（不變化）        N極從線圈中抽出的過程中，磁通量是否發(fā)生變化？（變化）        S極在插入線圈的過程中，磁通量是否發(fā)生變化？（變化）        S極停在線圈中，磁通量是否發(fā)生變化？（不變化）        S極從線圈中抽出的過程中，磁通量是否發(fā)生變化？（變化）

6、         演示實(shí)驗(yàn)        實(shí)驗(yàn)儀器：學(xué)生電源、電鍵、滑動變阻器、小螺線管A、大螺線管B、電流表實(shí)驗(yàn)過程：將小螺線管A套在大螺線管B中；將大螺線管B和電流表連接；將學(xué)生電源、電鍵、滑動變阻器、小螺線管A連接                   

7、開關(guān)閉合的瞬間，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？                        開關(guān)斷開的瞬間，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？                   &

8、#160;  開關(guān)總是閉合的，滑動變限器也不動，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？                      開關(guān)總是閉含的，但迅速移動滑動變阻器的滑片，觀察指針有沒有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？問：歸納以上的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？（產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合線圈磁通量發(fā)生       變化。大量 實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明：只要穿

9、過閉合電路的磁通，發(fā)生變化閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生）四、磁通量引入：為了說清楚產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件，要用到一個物理量磁通量 。1、定義：穿過閉合回路的磁感線的條數(shù)。 2、理解：兩個閉合回路的面積相同但穿過他們的磁通量并不同。3 思考與討論：利用磁通量的知識，我們是否可以把前面的探究中歸納的結(jié)論引申一步，想一想：“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”于“磁通量”之間有什么聯(lián)系？與同學(xué)、老師交流，并最后的觀點(diǎn)寫在下面的空欄中。閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合線圈磁通量發(fā)生思考：由于其他原因引起磁通量的變化是否會產(chǎn)長生感應(yīng)電流？4、探究2：進(jìn)一步探究感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系5、結(jié)論只有當(dāng)線圈A中電流發(fā)生變化，

10、線圈B中才有感應(yīng)電流只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流典型例題【例】線框ABCD從有界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域穿過，下列說法中正確的是（ ）A、進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域的過程中，ABCD中有感應(yīng)電流B、在勻強(qiáng)磁場中加速運(yùn)動時，ABCD中有感應(yīng)電流C、在勻強(qiáng)磁場中勻速運(yùn)動時，ABCD中沒有感應(yīng)電流D、離開勻強(qiáng)磁場區(qū)域的過程中，ABCD中沒有感應(yīng)電流【解析】從磁通量有無“變化”來判斷發(fā)生感應(yīng)電流與否，是觸及本質(zhì)的，也比較能抓住要點(diǎn)得出正確結(jié)論。若從切割磁感線的角度考慮問題，需注意全面比較閉合電路各部分切割的情況。在有界的勻強(qiáng)磁場中，常常需要考慮閉合回路進(jìn)場、出場和在場中運(yùn)動的情況，ABCD在勻

11、強(qiáng)磁場中無論勻速，還是加速運(yùn)動，穿過ABCD的磁通量都沒有發(fā)生變化。正確答案為AC。課堂練習(xí)1、如圖所示，矩形線圈abcd放置在水平面內(nèi)，磁場方向與水平方向成a角，已知a530，回路面積S，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則通過線框的磁通量為：（         ）A、BS B、0.8BS C、0.6BS D、0.75 BS2、如圖所示，一個矩形線圈與通有相同大小的電流平行直導(dǎo)線同一平面，而且處在兩導(dǎo)線的中央，則：（         ）A、電流同向時，

12、穿過線圈的磁通量為零；B、兩電流反向時，穿過線圈的磁通量為零；C、兩電流同向或反向時，穿過線圈的磁通量都相等；D、因兩電流產(chǎn)生的磁場是不均勻的，因此不能判斷穿過線圈的磁通量是否為零3、恒定的勻強(qiáng)磁場中有一圓形的閉合導(dǎo)體線圈，線圈平面垂直于磁場方向，當(dāng)線圈在此磁場中做下列運(yùn)動時，線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流：（       ）A、線圈沿自身所在平面做勻速運(yùn)動； B、線圈繞自身所在平面做加速運(yùn)動；C、線圈繞任意一條直徑做勻速運(yùn)動； D、線圈繞任意一條直徑做變速運(yùn)動課堂小結(jié)一、電磁感應(yīng)；1、磁通量：穿過閉合回路的磁感線的條數(shù) 。 = B S 不要求

13、掌握2、閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線 ， 或穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象。3、電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。二、產(chǎn)生感應(yīng)電流條件： 穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。 “變” “變”的原因：可能是B變、S變、B與S間的夾角變課后反思布置作業(yè)3.2 法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)目標(biāo)：1、知道什么是感應(yīng)電動勢。2、了解什么是磁通量以及磁通量的變化量和磁通量的變化率。3、在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，了解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式，學(xué)會用該定律分析與解決一些簡單的問題。4、培養(yǎng)類比推理和通過觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納尋找物理規(guī)律的能力。難點(diǎn)和重點(diǎn)1、磁通量以及磁通量的變化量和磁通量的變化率2、

14、法拉第地磁感應(yīng)定律教學(xué)過程：一、感應(yīng)電動勢說明：既然在閉合電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，這個電路中就一定有電動勢。我們把電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢。在閉合電路里，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)十電源。在同一個電路中，感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流越大。那么，感應(yīng)電動勢的大小跟什么因素有關(guān)呢？請看實(shí)驗(yàn)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢。說明：電路閉合時有感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電流。電路斷開時有感應(yīng)電動勢，但無感應(yīng)電流。演示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)裝置：圖3 .1-2 和圖3.1-3實(shí)驗(yàn)過程：在圖3.1 -2中，使導(dǎo)體捧以不同的速度切割磁感線，硯察電流表指針偏轉(zhuǎn)的幅度。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在導(dǎo)線切割磁感線的

15、過程中，切割速度越大，感應(yīng)電動勢越大實(shí)驗(yàn)過程：在圖3.1-3 中，使磁鐵以不同的速度插入線圈和從線圈中抽出，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)的幅度。         實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在磁鐵插入和從線圈中拔出的過程中，插入和拔出的速度越大，感應(yīng)電動勢越大說明：導(dǎo)體捧以較大的速度切割磁感線，和磁體以較大的速度插入線圈和從線圈中抽出，都使線圈中的磁通量發(fā)生變化，且磁通量變化的速度比較大說明：許多實(shí)驗(yàn)都表明，感應(yīng)電動勢的大小跟磁通變化的快慢有關(guān)。我們用磁通量的變化率來描述磁通量變化的快慢，它是磁通量的變化量 跟產(chǎn)生這個變化所用時間的比值。問：

16、如果時刻t1的磁通量是1，時刻t2的磁通量 變?yōu)?。 在這段時間里磁通量的變化量是什么？( 21）；磁通量的變化率應(yīng)該表示為什么？【/t=(21)/t】二、法拉第電磁感應(yīng)定律說明：精確的實(shí)驗(yàn)表明：電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律問：該定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是什么？（E/t）問：E的單位是什么？（伏特） 磁通量的變化量的單位是什么？ （韋伯）和秒（s ) 說明：現(xiàn)在我們來探究一下多匝線圈的感應(yīng)電動勢，首先想一想線圈的匝數(shù)與感應(yīng)電動勢可能有什么關(guān)系。一個閉合電路可以看做由1 個線圈組成。如果線圈是多匝的，由于每一匝線圈中都會產(chǎn)生感應(yīng)電功勢，在多匝線圈上

17、產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢要比l匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大。我們?nèi)匀挥们懊娴膶?shí)臉裝置 來研究但這次選用匝數(shù)不同的兩個線圈。演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置：圖3.1-3的裝置，螺線管要準(zhǔn)備10匝和100匝的兩個實(shí)驗(yàn)過程：實(shí)驗(yàn)時把條形磁鐵插入一個10匝的線圈和從這個線圈中抽出，然后以相同的速度插入另一個匝數(shù)為100的線圈和從這個線圈抽出，比較電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：匝數(shù)越多，感應(yīng)電動勢越大說明：精確的實(shí)驗(yàn)告訴我們，在n 匝線圈組成的電路上，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是E=n/t說明：在實(shí)際工作中，為了獲得較大的感應(yīng)電動勢，常常采用幾百匝甚至幾千匝的線圈。問：導(dǎo)體切割磁感線和磁鐵插人線圈或從線圈中抽出過程中，能量轉(zhuǎn)化情況如何？

18、（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能）電池能量轉(zhuǎn)化情況如何？（化學(xué)能轉(zhuǎn)變成了電能）說明：法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)一步揭示了電與磁的相互聯(lián)系，同時也告訴我們：電能的產(chǎn)生一定是以消耗其他形式的能量為代價(jià)的。今天，我們使用的電能從各種形式的能轉(zhuǎn)化而來：風(fēng)力發(fā)電，是把空氣流動的動能轉(zhuǎn)化為電能水力發(fā)電，是利用水的機(jī)械能帶動發(fā)電機(jī)來發(fā)電火力發(fā)電，是利用石油、天然氣或煤嫩燒時的內(nèi)能，推動蒸汽輪機(jī)再帶動發(fā)電機(jī)來發(fā)電，一隨著社會對電力需求的不斷增大，人們一直在探索獲取電能的更好方法。但是到目前為止，各種獲得大規(guī)模電能的實(shí)用方案，都是以法拉第電磁感應(yīng)定律為理論基礎(chǔ)的，不同的只是如何來推動發(fā)電機(jī)而已。典型例題【例】如圖所示，小燈泡的規(guī)格

19、為“2V、4W”，接在光滑水平導(dǎo)軌上，軌距0.1m，電阻不計(jì)。金屬棒ab垂直擱置在導(dǎo)軌上，電阻1。整個裝置處于磁感強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場中。求：（1）為使小燈正常發(fā)光，ab的滑行速度多大？（2）拉動金屬棒ab的外力功率多大？【解析】要求小燈正常發(fā)光，燈兩端電壓應(yīng)等于其額定值2V。這個電壓是由于金屬棒滑動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢提供的。金屬棒移動時，外力的功率轉(zhuǎn)化為全電路上的電功率。（1）根據(jù)小燈的標(biāo)志得小燈的額定電流和電阻分別為I=P/U=2A, R=U2/P=1。設(shè)金屬棒滑行速度為v，它產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I=BLV/(R+r), 式中r為棒的電阻。由I=I,即IBLV/(R+r) 得VI（R+r）/

20、BL40m/s（2）根據(jù)能的轉(zhuǎn)換，外力的機(jī)械功率等于整個電路中的電功率，所以拉動ab作切割運(yùn)動的功率為P機(jī)=P電=I2（R+r）=22（1+1）W=8W。課堂練習(xí)1、有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動勢。2、一個100匝的線圈，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動勢。3、關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法正確的是（ ）A、穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大；B、某時刻穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動勢一定為零；C、穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大；D、穿過線圈的磁通量變化越大，感應(yīng)電動勢越大。4.關(guān)于感應(yīng)電動勢的大

21、小，下列說法正確的是A、穿過閉合回路的磁通量最大時，其感應(yīng)電動勢一定最大；B、穿過閉合回路的磁通量為零時，其感應(yīng)電動勢一定為零；C、穿過閉合回路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r，其感應(yīng)電動勢一定為零；D、穿過閉合回路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r，其感應(yīng)電動勢一定不為零；板書設(shè)計(jì)第二節(jié)、法拉第電磁感應(yīng)定律一、感應(yīng)電動勢1、感應(yīng)電動勢：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢2、實(shí)驗(yàn)表明：感應(yīng)電動勢的大小跟磁通變化的快慢有關(guān)。3、時刻t1的磁通量是1，時刻t2的磁通量 變?yōu)? 磁通量的變化量： 21          

22、60;       磁通量的變化率：/t=(21)/(t2t1)二、法拉第電磁感應(yīng)定律1、法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比2、單匝：E/t                 n匝：    E=n/t注意：公式中應(yīng)取絕對值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。說明：（1）所求E為t時間內(nèi)的平均感應(yīng)

23、電動勢（2）t0時，E為瞬時感應(yīng)電動勢3、發(fā)電：其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能                   原理：法拉第電磁感應(yīng)定律課堂小結(jié)一、感應(yīng)電動勢二、法拉第電磁感應(yīng)定律1、法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比2、單匝：E/t     布置作業(yè)課后反思1、感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流之間存在什么關(guān)系？2、感應(yīng)電動勢大

24、小（影響感應(yīng)電動勢大小的因素）：實(shí)驗(yàn)探究3、法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容公式等3.3 交變電流教學(xué)目標(biāo)：1、理解交變電流是怎樣產(chǎn)生的。2、定性了解交流的變化規(guī)律及其圖像表示和主要特征物理量。3、知道交流能通過電容器的原因，了解交流這一特性在電子技術(shù)中的應(yīng)用。4、初步了解發(fā)電機(jī)、交變電流的發(fā)明和利用對促進(jìn)人類社會進(jìn)步的作用，進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)與社會生活之間的密切關(guān)系。難點(diǎn)與重點(diǎn)1.了解交變電流是怎樣產(chǎn)生的。2.定性了解交流的變化規(guī)律及圖像表示和主要特征物理量。教學(xué)過程一、交流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能1.發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造： 定子-磁體或線圈轉(zhuǎn)子-線圈或磁體2.種類：（1）旋轉(zhuǎn)電樞式（2）旋轉(zhuǎn)磁極式3、

25、工作原理圖4、交變電流：發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流大小和方向都在不斷變化，大小、方向隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流 ，簡稱交流(AC)5.直流：各種電池供給的電流只沿一個方向流動，叫做直流（DC）二、交流的變化規(guī)律1、交流的變化規(guī)律圖像(1)圖象形狀：正弦或余弦函數(shù)圖象(2)物理意義：電流、電壓隨時間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化Im- Im0it2、正弦式電流：(1)定義：電流、電壓隨時間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化，叫做正弦式電流(2)正弦式電流的表達(dá)式：（i = Imsint     u =Umsint  ）各量含義：u表示瞬時值；Im、Um分別是電流和電壓的

26、最大值，叫做交流的峰值；是線圈轉(zhuǎn)動的角速度三、描述交流的周期和頻率1周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間，用T表示，單位是s2頻率：1s內(nèi)交變電流完成周期性變化的次數(shù)，用f 表示，單位赫茲，簡稱赫，符號是Hz 3、頻率和周期有如下關(guān)系：T1/f4、我國使用的交變電流，頻率是50 Hz。四、交流能夠通過電容器1解釋：說明：當(dāng)電容器上兩端連接直流電源時，正負(fù)電荷聚集在極板上，不能移動，因此電路中不會形成長時間的電流，因此我們說電容器具有隔直流的特點(diǎn)說明：但當(dāng)電容器兩端連接上交流電壓后，當(dāng)電壓升高時，正負(fù)電荷在電容器兩塊極板上聚集，當(dāng)電壓降低時，正負(fù)電荷從電容器兩塊極板上釋放，因此能夠形成較長

27、時間的電流，我們稱電容器具有通交流的特點(diǎn)。說明：總而言之，電容器具有隔直通交的特點(diǎn)，注意電容器接交流電時，電荷實(shí)際上并沒有越過兩極板間的介質(zhì)。2.電容器主要應(yīng)用：隔直流、通交流五、交流的有效值RRUtt1、說明：交變電流有電壓最大值和電流最大值，但如果按照峰值來標(biāo)志交流的大小，存在許多不合理的因素。例如，在計(jì)算用電量時，如果用峰值計(jì)算，所得結(jié)果必然超過實(shí)際用電的數(shù)值。因此在描述交流的電壓、電流時，要找一個合理的數(shù)值，這就是交流電壓、電流的有效值。2、定義：使交變電流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交變電流的有效值3、有效值與峰值的大小關(guān)系

28、： Ie=Im/2   Ue=Um/2              其中Ue、Ie 分別代表交流電壓、電流的有效值4、說明：a.在各種使用交變電流的電器設(shè)備上，所標(biāo)注的額定電壓、額定電流值，都是交流的有效值 b.電器儀表測量的也都是交流的有效值。c.交流電的峰值要小于電容器的耐壓值。典型例題【例1】一個電阻接在10V的直流電源上，它的發(fā)熱功率是P，當(dāng)接到電壓為的交流電源上，它的發(fā)熱功率是（ ）A、 B、 C、 D、【例2】圖3是某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的圖

29、像，根據(jù)圖像可以判定（ ） A、此交變電流的周期為0.1s B、此交變電流的頻率為5Hz C、將標(biāo)有“12V、3W”的燈泡接在此交變電流上，燈泡可以正常發(fā)光 D、與圖像上a點(diǎn)對應(yīng)的時刻發(fā)電機(jī)中的線圈剛好轉(zhuǎn)至中性面課堂練習(xí)1、電流方向每秒改變50次的交變電流，它的周期和頻率分別是（ ）A、0.04s,25Hz B、0.08s,25Hz C、0.04s,50Hz D、0.08s,50Hz2、如圖所示，正弦式交變電壓U的最大值為311V，負(fù)載電阻R=440，若不考慮電表內(nèi)阻對電路的影響，則交流電壓表和電流表的讀數(shù)分別（ ）A、311V，0.707AB、220V,0.5AC、311V,0.707AD、

30、220V,0.707A3、兩只阻值相同的電阻分別通以正弦式交變電流和方形交變電流，如圖所示，若它們的電流最大值相等，則兩只電阻產(chǎn)生的熱功率之比為（ ）A、14 B、12C、11 D、214、邊長為a的正方形線框，其電阻為R，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，每秒轉(zhuǎn)數(shù)為n，當(dāng)線圈平面平行于磁感線時開始計(jì)時（ ）A、線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值為2Ba2ncos（2nt）B、線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為Ba2n C、線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為2Ba2n /RD、線框中感應(yīng)電流的周期為1/n板書設(shè)計(jì)一、交流發(fā)電機(jī)1、交變電流：大小和方向都在不斷變化的電流2、直流電流：

31、方向不變的電流稱之為直流       二、交流的變化規(guī)律1、正弦式電流：電流、電壓隨時間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化的電流       i = Imsint     u =Umsint         Im、Um分別是電流和電壓的最大值2、周期T：交流完成一次周期性變化所用的時間      單位：秒 

32、60;    頻率f：交流在1s 內(nèi)發(fā)生周期性變化的次數(shù)          單位：赫茲     符號：Hz       換算關(guān)系：T1/f三、交流的有效值1、把交流和直流分別通過相同的電阻，如果在相等的時間里它們產(chǎn)生的熱量相等，我們就把這個      直流電壓、電流的數(shù)值稱做交流電壓、電流的有效值   

33、60;    2、有效值和最大值之間的關(guān)系：Ie=Im/2   Ue=Um/2       其中Ue、Ie ：交流電壓、電流的有效值       四、交流能夠通過電容器        1、電容器特點(diǎn)：隔直通交        2、注意：電容器接交流電時，電荷實(shí)際上并沒有越過兩極板間的介質(zhì)布置

34、作業(yè)課后反思3.4 變壓器教學(xué)目標(biāo)：1、了解變壓器的構(gòu)造，知道變壓器為什么能夠改變交流的電壓。2、由實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)變壓器原、副線圈的電壓與兩個線圈匝數(shù)的關(guān)系。3、了解幾種常見的變壓器類型及其應(yīng)用。4、體驗(yàn)科學(xué)探究過程，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析論證能力。難點(diǎn)與重點(diǎn)1.了解變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理2.探究分析理想變壓器的理想化模型及功率傳輸規(guī)律3.理想變壓器的變壓和變流規(guī)律教學(xué)過程：說明：電從發(fā)電機(jī)發(fā)出后，需要輸送到幾千千米之外，發(fā)電站要把電壓升高后才向遠(yuǎn)方輸電，而家里使用的電壓是220V ，地鐵機(jī)車的電壓是750V 遠(yuǎn)距離送過來的電壓太高，不能直接使用，要在變電站把電壓降低才能送給用戶說明：因此在輸電過程

35、中，各種變壓器發(fā)揮著極其重要的作用。變壓器是電氣化社會不可或缺的重要設(shè)備。我們身邊有形形色色的變壓器一、變壓器的結(jié)構(gòu)（1）閉合鐵芯 （絕緣硅鋼片疊合而成）（2）原線圈（初級線圈）：其匝數(shù)用n1表示（3）副線圈（次級線圈）：其匝數(shù)用n2表示（4）輸入電壓：U1; 輸出電壓：U2.二、變壓器為什么能改變電壓演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)儀器：變壓器、學(xué)生電源、燈泡實(shí)驗(yàn)過程：一個線圈連接學(xué)生電源的交流輸出端，另一個線圈連接小燈泡的兩端，閉合學(xué)生電源的開關(guān)，會看到小燈泡發(fā)光改變學(xué)生電源的電壓，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)原線圈與副線圈對調(diào)，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)換用其他線圈，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：小燈泡發(fā)光，改變學(xué)生電源的電壓，燈泡的亮度發(fā)生變

36、化，原線圈與副線圈對調(diào)，燈泡的亮度發(fā)生變化問：小燈泡沒有直接跟電源連接，為什么能發(fā)光？（變壓器的原理是電磁感應(yīng)定律，原線圈中通過電流時，鐵芯中產(chǎn)生磁場，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化，鐵芯中磁場的強(qiáng)弱和方向也都在不斷變化。副線圈與原線圈是套在同一個鐵芯上的，通過副線圈的磁場也在不斷變化，于是就在副線圈內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。線圈的各匝導(dǎo)線之間是相互串聯(lián)的，每匝的感應(yīng)電動勢加在一起，就是整個線圈的感應(yīng)電動勢。因此，在同一個鐵芯上，哪個線圈的匝數(shù)多，哪個線圈的電壓就高）問：電壓之比和匝數(shù)之比有何關(guān)系？（U1：U2n1:n2)問：電流之比和匝數(shù)之比有何關(guān)系？（I1：I2n2：n1）典型例題【例1】

37、有一降壓變壓器，它的輸入電壓最大值為220V，另有一負(fù)載，當(dāng)它接在22V直流電源上時，消耗功率為P，若使它接在上述變壓器的次級電路中，消耗P/2的功率，則此變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 （ ）A、141 B、114 C、101 D、110【解析】設(shè)負(fù)載電阻為R，直流電壓U0=22V，變壓器次級電壓的有效值為U2，則由題意知,兩式相比，得而變壓器初級電壓的有效值為因此，該變壓器原副線圈的匝數(shù)比為.答案選C?！纠?】圖為理想變壓器，它的初級線圈接在交流電源上，次級線圈接在一個標(biāo)有“12V 100W”的燈泡上已知變壓器初、次級線圈匝數(shù)之比為181，那么燈泡正常工作時，圖中的電壓表讀數(shù)為_V，電流表讀數(shù)

38、為_A【解析】分析理想變壓器問題時應(yīng)注意正確應(yīng)用電壓關(guān)系和電流關(guān)系、特別是初、次級功率相等的關(guān)系由公式U1/U2n1/n2，得U1U2n1/n2216(V)；因理想變壓器的初、次級功率相等，所以I1P1/U1P2/U20.46(A)即電壓表、電流表讀數(shù)分別為216V、0.46A課堂練習(xí)1、利用變壓器不可能做到的是 （ ）A、增大電流 B、升高電壓 C、減小電壓 D、增大功率2、當(dāng)理想變壓器副線圈空載時，副線圈的 （ ）A、負(fù)載電阻為0 B、輸出電流為0 C、兩端電壓為0 D、輸出功率為03、理想變壓器工作時，原線圈一側(cè)和副線圈一側(cè)保持相同的物理量有：電壓 電流 電功率 頻率 （ ）A、 B、

39、C、 D、板書設(shè)計(jì)1、升壓、降壓需要變壓器一、變壓器的結(jié)構(gòu)1、變壓器是由鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成的。2、原線圈（初級線圈）：變壓器跟前一級電路連接的一個線圈      副線圈 （次級線圈）：跟下一級電路連接的另一個線圈二、變壓器為什么能改變電壓1、變壓器原理：電磁感應(yīng)定律       2、電壓之比和匝數(shù)之比的關(guān)系：U1：U2n1:n2     電流之比和匝數(shù)之比的關(guān)系：I1：I2n2:n1課堂小結(jié)1.變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理2.理想變壓器的理想化

40、模型及功率傳輸規(guī)律3.理想變壓器的變壓和變流規(guī)律布置作業(yè)課后反思3.5 高壓輸電教學(xué)目標(biāo)：1、了解為什么用高壓輸電。2、知道減少遠(yuǎn)距輸送電能損失的主要途徑。3、了解電網(wǎng)在能源利用上的作用，認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對人類生活的深遠(yuǎn)影響。重點(diǎn)與難點(diǎn)1、了解用高壓輸電的目的。2、如何減小遠(yuǎn)距離輸送電能損失。教學(xué)過程：一、遠(yuǎn)距離輸電1、面臨的問題電流流過輸電導(dǎo)線時，由于電流的熱效應(yīng)，必然有一部分電能轉(zhuǎn)化成熱而損失掉。2、發(fā)熱損失電能的計(jì)算：P損=I2R3、減小輸電線上電能損失的辦法：由熱功率計(jì)算公式可看出（1） （2） 二.降低導(dǎo)線的電阻*縮短距離-不可能*選用導(dǎo)電性能好的材料作導(dǎo)線。*增大導(dǎo)線的橫截面-多種困難

41、*實(shí)際是多股絞線擰成的，中心是鋼線，它的機(jī)械強(qiáng)度大，不易拉斷；鋼線周圍是鋁線，不僅導(dǎo)電性能好，而且密度小，使輸電線不致太重三.降低輸電電流就是提高輸電電壓為什么一定要提高輸電電壓？思考：若輸電電壓提高100倍，則輸送過程中損失的功率變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?我國遠(yuǎn)距離輸電采用110KV、220KV、330KV的電壓，少數(shù)線路已經(jīng)采用550KV思考：是不是輸電電壓越高越好？為什么？*說明：一般大型發(fā)電機(jī)組發(fā)電電壓是10KV左右，要先升到110KV、220KV、330KV或550KV后經(jīng)高壓架空線送出。到了用電區(qū)，又要遂級把電壓降下來。四.電網(wǎng)供電1、將多個電廠發(fā)的電通過輸電線、電站連接起來， 形成全國

42、性或地區(qū)性輸電網(wǎng)絡(luò)，這就是電網(wǎng)。2、現(xiàn)在，有的還與外國聯(lián)網(wǎng)，形成國際化的電網(wǎng)3、優(yōu)點(diǎn)：（1）減少發(fā)電設(shè)施的重復(fù)建設(shè)，降低運(yùn)輸成本（2）可保證發(fā)電和供電的安全可靠，方便調(diào)整供需平衡，使電力供應(yīng)更加可靠、質(zhì)量更高。典型例題【例1】一臺發(fā)電機(jī)的功率是40KW，用電阻為0.2的導(dǎo)線輸送到用戶，(1)若用220V的電壓輸電，輸電線上損失的功率是多少?(2)若用22KV的電壓輸電，輸電線上損失的功率又是多少?(3)比較(1)、(2)的結(jié)果可得到什么結(jié)論? 【解析】要求出輸電線上損失的功率，首先根據(jù)PUI求出輸電線中的電流，再根據(jù)焦耳定律QI2Rt和PW/t (因?yàn)閃Q)可求出輸電線上損失的功率P損I2R線

43、. 解：(1)當(dāng)輸電電壓為U1220V時，輸電電流為：I1P/U12000/11A所以輸電線上損失的功率為：P1I12R線(2000/11)2A×0.2=6611.6W(2)當(dāng)輸電電壓為U222千伏時，輸電電流為：I2P/U220/11A所以輸電線上損失的功率為：P2I22R線0.66116W(3)比較(1)、(2)P2/P11/10000【例2】發(fā)電廠的輸出功率為200KW，輸電線的電阻為0.13.那么輸出電壓為250V或2500V，這兩種情況下，在輸電線上損失的功率各為多少?輸入用戶的功率各為多少?分析：電能在輸送過程中，由于電流的熱效應(yīng)在輸電線上要損失一部分功率，而輸入用戶的功

44、率應(yīng)該用發(fā)電廠輸出的功率減去這部分損失的功率.【解析】解：當(dāng)U輸出250V時，輸出電流為：I輸出P輸出/U輸出800A在輸電線上損失的功率：P損失I2輸出R線(800A)2×0.1383.2KW輸入用戶的功率：P輸入P輸出-P損失200KW-83.2KW116.8KW當(dāng)U輸出2500V時，輸出電流為：I輸出P輸出/U輸出80A在輸電線上損失的功率：P損失I2輸出R線(80A)2×0.130.832KW輸入用戶的功率：P輸入P輸出-P損失200KW-0.832KW199.168KW課堂練習(xí)1、在電能的遠(yuǎn)距離輸送中，為減小輸電導(dǎo)線的功率損失，下列說法正確的是（ ）A、根據(jù)IU/

45、R，只要減小輸送電壓，就減小了輸送電流，就減小了B、根據(jù)UIR，要減小輸送電流I，只要減小輸送電壓U即可C、根據(jù)IU/R，增大輸送電壓，輸送電流I隨之增大，也就增大D、上述說法都不對2、關(guān)于減小遠(yuǎn)距離輸電線上的功率損耗，下列說法正確的是 （ ）A、由功率P=U2/R，應(yīng)降低輸電電壓，增大導(dǎo)線電阻B、由P=IU，應(yīng)低電壓小電流輸電C、由P=I2R，應(yīng)減小導(dǎo)線電阻或減小輸電電流D、上述說法均不對3、一輸電線電阻值是2歐，以3000伏輸送電能，輸出的電流是60安，線路上損失的功率是？；若采用6000伏輸送同時功率的電能，則線路損耗的功率是？4、遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若輸電電壓提高 倍，則輸電導(dǎo)

46、線的電功率損失是原來的？輸電導(dǎo)線的電壓損失是原來的？課堂小結(jié)一、輸電導(dǎo)線發(fā)熱損失電能的計(jì)算： 二、減少輸電導(dǎo)線發(fā)熱損失電能的方法： 三、減小輸電線的電阻的方法：1、 2、 3、綜合：多股絞線鋼芯鋁線四、減小輸電線的電流方法 五、高壓輸電全過程；示意圖和有關(guān)計(jì)算六、電網(wǎng)供電：網(wǎng)絡(luò)化，國際化。經(jīng)濟(jì)、可靠、質(zhì)量高課后思考1、如何減小輸帶電損失，可以通過那些途徑？2、具體減小輸電損失是怎樣做的？3、為什么一定要用高壓輸電？4、為什么用電網(wǎng)輸電，而不是逐戶送電？布置作業(yè)課后反思3.6自感現(xiàn)象 渦流教學(xué)目標(biāo)：1、了解什么是自感現(xiàn)象、自感系數(shù)和渦流，知道影響自感系數(shù)大小的因素。2、了解自感現(xiàn)象的利用和危害的

47、防止。3、初步了解日光燈、電磁爐等家用電器工作的自感原理。4、利用對自感現(xiàn)象的想象培養(yǎng)想象能力，體驗(yàn)將物理知識應(yīng)用于生活的過程。5、體會科技成果對生活的廣泛影響，培養(yǎng)對渦流現(xiàn)象的廣泛、神奇的應(yīng)用產(chǎn)生興趣。重點(diǎn)與難點(diǎn)1、自感系數(shù)大小的因素。2、自感現(xiàn)象和渦流的利用及其危害的防止。教學(xué)過程：一、自感現(xiàn)象1、回顧：在做3.1-5（右圖）的實(shí)驗(yàn)時，由于線圈A中電流的變化，它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈B中激發(fā)了感應(yīng)電動勢?；ジ?。 2、自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。 3、自感現(xiàn)象對電路的影響觀察兩個實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)一：開關(guān)閉合時的自感現(xiàn)象要求和操作： A1

48、、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器R，使A1、A2亮度相同，再調(diào)節(jié)R1，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S。重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？ 現(xiàn)象：接通電路的瞬間，電流增大，穿過線圈的磁通量也增加，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由楞次定律可知，它將阻礙原電流的增加，所以A1中的電流只能逐漸增大， A1逐漸亮起來。線圈中出現(xiàn)的感應(yīng)電動勢只是阻礙了原電流的變化（增加），而非阻止，所以雖延緩了電流變化的進(jìn)程，但最終電流仍然達(dá)到最大值， A1最終達(dá)到正常發(fā)光演示實(shí)驗(yàn)二：開關(guān)斷開時的自感現(xiàn)象按圖連接電路。開關(guān)閉合時電流分為兩個支路，一路流過線圈L，另一路流過燈泡A。燈泡A正常發(fā)光 。把開關(guān)斷開，注意觀察燈泡亮度要求：線圈L的電阻較小 現(xiàn)象：電路斷開時，線圈中的電流減小而導(dǎo)致磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢阻礙原電流的減小，L中的電流只能從原值開始逐漸減小，S斷開后，L與A組成閉合回路，L中的電流從A中流過，所以A不會