第一篇:高二物理《17.1 交变电流的产生和变化规律》教案
17.交变电流的产生和变化规律
教案
一、素质教育目标(一)知识教学点
1.使学生了解交流电的产生原理; 2.掌握交变电流的变化规律及表示方法; 3.理解交变电流的瞬时值和最大值。(二)能力训练点
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。(三)德美育渗透点
1.让学生充分体会简单美;
2.培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神。
二、重点、难点、疑点及解决办法
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。
4.解决办法
(1)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;
(2)通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向B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。
三、课时安排:1课时
四、教具准备:手摇发电机模型、演示电流计、导线若干、教学挂图、幻灯机、投影灯片。
五、基本教学步骤: 1.引入新课
1831年法拉第发现了电磁感应现象,为人类进入电气化时代打开了大门,今天我们使用的电灯,微波炉等家用电器的交流电是怎样产生并且怎样送到我们的家庭中来的呢?这就是我们这章的内容,先看第一节交流电的产生。2.新课教学
(1)交变电流:大小和方向在不断变化的电流.(2)分析交流电的产生过程:
(3)交变电流的规律:
n t eEiImsint
uUn tmsimsi(4)交变电流的图像:
正弦
锯齿
矩形脉冲
尖脉冲
(5)交流发电机
主要组成部分:产生感应电动势的线圈和产生磁场的磁极。这两部分中转动的部分叫做转子,不转动的部分叫做定子。
通常发电机是电枢线圈不转动,而是磁极转动,这种发电机叫做旋磁式发电机。说明;①这样的发电机输出的电压一般不超过500V,电压过大会烧坏电刷和滑环;②发电机的转子是由蒸汽轮机、水轮机或其他动力机带电的。(6)课堂练习:见课件。
3.说明:本章知识是前四章学过的电磁学知识的进一步发展和应用,跟生产和生活实际有着密切的联系。通过教学使学生了解有关交流电的基本知识对生产技术发展的作用,体会理论对实践的指导意义,提高学生学习物理的积极性,同时巩固、加深学生对物理知识的理解,培养学生运用物理知识的能力。
第二篇:《简单的图形变化规律》教案1
《简单的图形变化规律》
教学目标:
1.基础知识
基本技能:让学生发现、经历、探究图形和数字简单的排列规律,通过比较,从而理解并掌握找规律的方法,培养学生初步的观察、操作、推理能力。
2.数学思考:在教学过程中,发展合理推理能力,并合理、清晰的阐述自己的观点。
3.解决问题:合作中逐步形成评价与反思的意识。
4.情感态度:培养学生发现和欣赏数学美的意识。
教学重点:
使学生通过观察、实验、猜测、推理等活动发现图形和数字简单的排列规律。
教学过程:
一.创设情境,体会规律
1.设情引课
师:你们知道吗,快要过大年了,喜欢过年吗?知道吗小博士班的同学们也在高兴地期盼过年,他们还要开联欢会呢,这不已经忙着布置开了教室,连小青蛙呱呱和小猪哼哼都赶来帮忙。
(电脑分别出示小猪和小青蛙布置的教室)
师:他们俩都认为自己布置的漂亮,于是就争吵起来,小朋友,你们认为谁布置的漂亮呢?为什么呢?
2.学生讨论
以四人小组为单位,请小组长领导各组进行讨论,各自发表不同的意见。
3.汇报结果
请各组派代表来汇报各自不同的想法。
生1:我们认为小青蛙布置的漂亮,因为这样看起来很整齐。
生2:我们认为小猪布置的好,因为花和灯笼放在一起好看。
生3:小青蛙布置的漂亮,因为它的布置是花和花,小旗和小旗,我觉得这样的好。
生4:我们认为小青蛙布置的漂亮,因为小旗是一红一黄,灯笼是一紫一黄,很有顺序。
师:大家有各种不同的意见,那么你们喜欢哪一种就可以选择哪一种,刚才有人说到小青蛙的布置中小旗是一红一黄一红一黄排列的,象小旗这样一红一黄一红一黄的重复出现,我们就说小旗的排列是有规律的。
4.引入生活
师:其实规律在我们的日常生活中是会经常遇到的,(随着教师的语言电脑出示四幅生活中有规律的图片),比如:树枝上叶子的排列,妈妈买的花布上花纹的排列,地面上地板砖的排列以及旅行家旅行时用的热气球上颜色的排列等等都是有规律的。
5.揭示课题
师:看来规律的用处非常大,今天我们就来学习找规律。(板书:找规律)
二.引导探究,认识规律
1.观察主题图
师:其实小博士班的同学也比较喜欢小青蛙呱呱布置的教室,请仔细观察(电脑出示书上主题图),说说哪些东西的排列是有规律的?分别是按什么规律排列的?并想个办法让我们一眼就看出这个规律。
2.以四人小组为单位进行观察讨论,找出不同的规律。
3.汇报结果
(随着学生回答电脑分别出示每一组排列有规律的图形)
学生每回答一组后,教师引导学生再仔细观察,加深对每一组规律的理解。
(如:学生答出灯笼的排列有规律)
师:谁来说说这组灯笼是按什么规律排列的?
生:是一紫一黄、一紫一黄、一紫一黄的排列的。
再指名学生回答,在第二名学生回答的同时,电脑上依次在每组之间加条虚线,引导学生发现这些都是每两个为一组的。
师:对,这组灯笼的排列就是这样一紫一黄、一紫一黄重复出现的。(在教师讲解的同时,电脑上一紫一黄、一紫一黄逐个闪动。)
4.同桌说说
四组规律同时在电脑上出现,同桌两人互相说说他们的排列规律。
三.连闯三关,应用规律
师:小博士班的同学要带大家一起来这间漂亮的教室里参加一场智力竞赛。
1.涂一涂
由四人小组长给组员每人分配一道,共同完成,实物投影订正。
2.演一演(用不同的动作或声音把这些规律表演出来。)
①学生独立表演。
②同桌两人从中任选一组。
3.(1)找一找
师:刚才同学们用自己的身体动作和不同的声音表演出了不同的规律,看来规律就在我们的身边,那谁能说说在生活中哪些东西的排列是有规律的呢?
生1:我身上衣服的花纹是有规律的。
生2:我家地板上的瓷砖也是有规律的。
生3:马路上的斑马线也是有规律的。
(2)帮帮他
师:老豆博士想请大家帮个忙:他买了一块花布想做窗帘,但买回来之后又觉得这块布缺花边,所以他想请大家用今天所学的规律帮他设计一种花边,你们愿意帮这个忙吗?
学生积极性很高,有用彩笔画的,还有拿各种形状的纸片贴的。(用实物投影展示一部分作品,学生互相评价。)
四.全课结束
第三篇:高二物理半导体教案1
14.3 半导体及其应用
一、教学目标 1.知道什么是半导体 2.了解半导体的导电特性 3.了解半导体的应用
二、教学重点 了解半导体的导电特性
三、教学方法 实验演示
四、教具
演示用欧姆表,热敏电阻,光敏电阻,火柴,手电筒等
五、课时安排 0.5课时
六、教学过程
(一)引入新课
用提问的方式复习上节课学习的知识:
1.什么是导体?其电阻与哪些因素有关?写出电阻定律的表达式。2.导体的电阻率跟什么有关?导体的电阻率和导体的电阻有何区别? 待学生回答后,教师:本节课学习有关半导体的知识。
(二)进行新课 1.什么是半导体
金属导体的电阻率一般约为10-8Ω·m~10-6Ω·m 绝缘体的电阻率一般约为108Ω·m~1018Ω·m 半导体的电阻率一般约为10-5Ω·m~106Ω·m 2.半导体的导电性能 【演示】(1)将半导体热敏电阻(或锗材料三极管3AX系列,e—c极反接)与演示用欧姆表串联,此时表盘指示电阻较大。将火柴燃烧并靠进热敏电阻时,欧姆表显示其阻值急剧减小。
【结论】①半导体材料的电阻率随温度升高而减小,称为半导体的热敏特性。【演示】(2)将半导体光敏电阻(或玻璃壳3AX81三极管外壳漆皮刮掉,使用e—c极)与演示用欧姆表串联,此时表盘指示电阻较大。用手电筒照射光敏电阻时,欧姆表显示其阻值急剧减小。
【结论】②半导体材料的电阻率随光照而减小,称为半导体的光敏特性。
【演示】(2)将半导体光敏电阻(或玻璃壳3AX81三极管外壳漆皮刮掉,使用e—c极)与演示用欧姆表串联,此时表盘指示电阻较大。用手电筒照射光敏电阻时,欧姆表显示其阻值急剧减小。
半导体还有一个重要特性:
③半导体材料中掺入微量杂质也会使它的电阻率产生急剧变化,称为半导体的掺杂特性。
3.半导体导电特性的应用及发展
1906年真空三极管的发明,为上个世纪上半叶无线电和电话的发展奠定了基础。1947年,美国贝尔研究所的巴丁、肖克莱、布拉坦研制出第一个晶体三极管。它的出现成为上世纪下半叶世界科技发展的基础。其功耗极低,而且可靠性高,转换速度快,功能多样,尺寸又小,因而成为当时出现的数字计算机的理想器件,并很快在无线电技术和军事上获得广泛的应用。由于研制成晶体管,他们三人获得1956年诺贝尔物理学奖。
半导体材料在目前的电子工业和微电子工业中主要用来制作晶体管、集成电路、固态激光器等器件。我们现在常见的晶体管有两种,即双极型晶体管和场效应晶体管,他们都是计算机的关键器件。前者是计算机中央处理器装置(即对数据进行操作部分)的基本单元,后者是计算机存储器的基本单元。两种晶体管的性能在很大程度上均依赖于原始硅晶体的质量。
砷化镓单晶材料是继锗、硅之后发展起来的新一代半导体材料。它具有迁移率高、禁带宽度大等特点,在工作速度、频率、光电性能和工作环境许多方面有着不可比拟的优势。它是目前最重要、最成熟的化合物半导体材料,主要应用于光电子和微电子领域。
电子技术最初的应用领域主要是无线电通信、广播、电视的发射和接收。雷达作为一种探测敌方飞行器的装置在第二次世界大战中大显身手。成为现代电子技术的一个重要应用领域。电子显微镜、各种波谱和表面能谱仪以及加速器、遥测、遥控和遥感、医学也是电子技术应用的一个重要领域。微电子技术和量子电子学也是现代电子技术中最活跃的前沿领域之一。
(三)布置作业 1.复习本节课文。
2.课下搜集有关半导体以及现代科学技术应用的资料。
(四)教学设计说明:
1.本节课的演示实验能够使学生实际体会到半导体的导电特性,并且与金属的导电性能加以区别,所以要充分做好实验准备。
2.介绍半导体技术的发展简史时,应尽量结合实际生活中学生比较了解的应用。例如,在计算机技术日益普及的今天,可以通过介绍计算机的只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM),让学生了解半导体材料和技术的应用。
第四篇:高二物理第四章《描述交变电流的物理量》的教案
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=
第五篇:贵州省巧马中学2011届高三物理一轮复习教案:17.1.交流电的产生和变化规律
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交流电的产生和变化规律
一、教育目标
1.使学生了解交流电的产生原理。2.掌握交变电流的变化规律及表示方法。3.理解交变电流的瞬时值和最大值。
二、重点、难点、疑点及解决办法 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Φmin=0εm有最大值Φmax=BS。εmin=0的理解。
4.解决办法
(1)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。
(2)通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向B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。
三、教具准备
手摇发电机模型、演示电流计、导线若干、教学挂图、幻灯机、投影灯片。
四、教学步骤 1.引入新课
1831年法拉第发现了电磁感应现象,为人类进入电气化时代打开了大门,今天我们使用的电灯,微波炉等家用电器的交流电是怎样产生并且怎样送到我们的家庭中来的呢?这就是我们这章的内容,先看第一节交流电的产生。
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请同学们根据电磁感应知识,自己设计一发电机模型,教师巡视教室一圈,将学生典型两种画法用幻灯片打出。请学生回答电路中为什么会有感应电流?
学生回答,①电路闭合②磁通量变化。
引导学生答出甲图由于面积增大引起磁通量增加。乙图是由于线圈平面与磁感线的夹角变化引起磁通量变化。
拿出手摇发电机模型,介绍主要部件,(对照乙图)将发电机接演示用电流计缓慢转动线框一周,让学生观察电流计指针偏转情况(重复两次)[学生] 指针左右摆动一次
这说明通过电流计的电流有何特点? [学生]电流大小变化,方向变化
[教师] 连续3次缓慢转动线框,请学生继续观察电流计指针偏转情况。[学生] 连续左右摆动3次。
[教师]这反映在连续转动线框过程中,通过电流计电流有何特点? [学生]周期性变化
[教师]我们把这种强度、方向都随时间作周期性变化的电流叫做交流电。练习(幻灯打出)1.下图画出了6种电流随时间变化的图象,这6个图中的电流i都随时间做周期性变化,其中属于交变电流的是_____,属于正弦式电流的是____。
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个别提问基础上总结
(1)i-t图中处于t轴上方表示什么意思?处于上下方线段表示有何不同?(2)如何体会周期性变化的含义? 2.新课教学
那刚才矩形线圈在匀强磁场中匀速转动为什么可以产生交流电?产生的交流电又属于哪种交流电呢(就刚才实物提问)?这节课我们就来解决这些问题。
线框匀速转动过程中,哪些边在切割磁感线? ab边、cd边。
ab边、cd边其实在绕OO′做匀速圆周运动。
演示观察何时电动势最大?教师缓慢转动线框,请学生发现指针偏转最大时喊停。此时线圈平面与磁感线平行。
演示观察何时电动势最小?教师缓慢转动线框,请学生发现指针偏转最小时喊停。当线框平面垂直磁感线时,感应电动势最小。
为了便于讨论,我们来看挂图(转动一周五个特殊位置)。
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教师交代
1.磁场为匀强磁场
2.OO′与 ab边、cd边等距且ab=cd=l1 bc=da=l2
我们把与磁感线垂直的平面称为中性面,线框处于中性面时通过的磁通量最大。为了能更方便地说明问题,我们将立体图转化为平面图来分析,那如何转化呢?
我们一起来看甲图是如何转化的,我们能看到的边是ad边,切割的两条边ab、cd可用点来表示。即为(甲)图
切割边ab、cd在图中的运动方向呢?
ab边、cd边绕OO′作圆周运动,所以运动方向时刻与圆周半径垂直。请同学们在(甲)图上标上边ab、cd此时运动方向。
请同学们完成其余四图转化工作及标上ab、cd在各图中的切割方向。学生完成后,打出事先准备好的幻灯片进行校正。
我们现在来分析线框转动一周过程中是如何产生交变电流的。
甲图中的运动方向v平行于磁感应强度方向B,则各产生的感应电动势多大?
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ab边、cd边产生感应电动势均为零,则线框中总感应电动势为零。同样得出乙图中eab=Bl1 v由学生利用右手定则判断出电流方向a→b ecd=Bl1v 由学生利用右手定则判断出电流方向盘c→d 线框由甲位置经t时间到某位置时,如
图示,(幻灯片上)此时,ab、cd运动方向如何?v与B方向夹角如何?如何处理?
此时ab边、cd边运动方向与ad垂直 线框转过的角度为ωt 将v分解
v1=vsimωt v1⊥B v2=vcosωt v2∥B Eab=Bl1vsinωt a→b ecd=Bl1vsinωt c→d 即线框中感应电动势e=2Bl1vsinωt a→b→c→d. 而后半周期学生较熟练,教师引导学生完成,应特别注意电流方向。最后师生共同总结
线框在匀强磁场中匀速转动一周过程中。
①线框中电流按正弦规律变化,故称正弦交变电流。e=εmsinωt t=0时线框处中性面时开始计时
②中性面特点 a.Φmax=BS ε=0 b.电流在此改变方向,线框转动一周内电流方向改变两次
③当S∥B时Φmin=0,εm=2Bl1v 我们照明电路里的电流就是由这种发电机(实际结构比这个复杂)产生的交流电,通过实验来观察它的电压随时间变化图象。
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教师将示波器提到讲台桌上,先向学生介绍其功能、用途。接着将市电接到示波器观察图象如何。按正弦规律变化表达式e=εmsinωt伏。
将此电压接到电阻为R电路中的电流图象如何呢?由学生答出。闭合电路欧姆定律同样适用纯电阻的交流电路,但注意时刻的对应关系 练习:(幻灯打出)3.某一交变电流如图示
(1)该图表示线框在何处开始计时?(2)线框在哪些时刻处于中性面?
(3)ωtM·ωtN时线框分别处于与中性面夹角多大处?(4)对照实物或侧视图分析tM、tN时刻电流方向?
(5)说出e=εmsinωt既表示电动势大小,又表示方向理由?教师简单就演示物介绍发电机的构造及分类。
最后介绍我国电力建设成就
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五、总结、扩展
(1)矩形线框在匀强磁场中匀速转动,产生正弦交变电流。若从中性面开始计时则e=εmsinωt i=εm/Rsinωt εm=2Bl1v 若开始就与中性面夹角=30°则公式、图象又如何表示?(2)中性面的特点
①Φmax=BS ε=0 ②电流在此改变方向
(3)如何理解①Φmax=BS εmin=0 εmin=0 εmax=2Bl1v可否类比v-ts-t?斜率的含义从Φ-t图斜率理解。
六、板书设计
1.产生原理
线框在匀强磁场中匀速转动
2.过程分析
甲S⊥B Φmax=BS εmin=0______中性面 乙S∥B Φmin=2Bl1v 电流方向a→b→c→d 甲→乙与中性面夹角ωt Φ= BSεωt e=εmsinωt 电流方向a→b→c→d εmsinωt 3.规律
公式e=εωmsinωt i=εm/R sinωt