3.2 交变电流的产生 学案

学习任务单 课程基本信息 学科 物理 年级 高二 学期 春季 课题 第三章 第2节 交变电流的产生 教科书 书 名：高中物理选择性必修二 教材 -出卷网-：山东科技-出卷网- 出版日期：2020年7月 学生信息 姓名 学校 班级 学号 学习目标 1.认识交流发电机的基本结构 2.通过简化发电机的核心结构，体会建构物理模型的科学方法 3.应用电磁感应定律的相关知识，分析交变电流的方向，推导正弦式交流电的电动势、电压、电流的瞬时值表达式，总结变化规律 4.学会用图象描述正弦式交变电流的规律 5.了解发电机的相关历史，了解我国的各类发电站，向默默为祖国奉献的科技工作者们致敬 课前学习任务 1.复习回顾磁通量的概念，电磁感应定律的基本内容和公式 2.熟练应用楞次定律分析感应电流的方向 课上学习任务 【学习任务一】小实验 1.灯泡与线圈串联，观察当老师以不同的速度转动手摇发电机的手柄时，灯泡的亮度变化，并记录实验现象 转动速度灯泡亮度较慢较快 2.电流计与线圈串联，当转动手摇发电机的手柄时， 电流计的指针：_____， 这说明：_____ 【学习任务二】从磁通量变化和切割磁感线两个角度，分别分析线圈abcd在磁场中绕轴OO’逆时针转动一圈的过程中，电流方向的变化规律 1.磁通量变化角度 分段磁通量变化情况感应电流磁场方向感应电流方向0-90°90°-180°180°-270°270°-360° 2.切割磁感线角度 分段ab电流方向cd电流方向0-90°90°-180°180°-270°270°-360° 思考并回答：电流方向何时发生变化？ 【学习任务三】已知：线圈绕轴OO’以角速度ω匀速转动，线圈面积为S，匀强磁场磁感应强度为B，ab边长为l，ad边长为2r，O为ad中点，O’为bc中点。 1.以中性面为计时起点，推导线圈中感应电动势的瞬时值表达式。 2.以中性面为计时起点，若闭合回路为纯电阻电路，总电阻为R，推导线圈中感应电流的瞬时值表达式。 若灯泡的电阻为R0，推导灯泡的电压瞬时值表达式。 4.现象解释：为什么转动手柄速度越快，小灯泡越亮？ 【学习任务四】以中性面为计时起点，作出交变电流的电动势、电流、电压随时间变化的关系图 e-t图线： i-t图线： u-t图线： 推荐的学习资源 1.观看纪录片《超级工程Ⅲ纵横中国》 第二集 能量之源 2.查阅资料，了解白鹤滩水电站