6.表征交变电流的物理量教案

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1、总课时课题§17--2表征交变电流的物理量课时教学目标一、知识目标1.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．2.理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系.3.知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小.4、能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值二、能力目标应用数学工具描述和分析处理物理问题.三、德育目标让学生了解多种电器铭牌，介绍现代科技的突飞猛进，激发学生的学习热情.教学重点交变电流有效值概念教学难点交流电有效值概念及计算.教学方法启发式教学.教具多媒体教学过程教学设计设计意

2、图设计思路：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。知识回顾(一)、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如图15-1所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。第8页共8页顺义二中段建辉教学过程教学设计设计意图（二）、正弦交流的产生及变化规律。1、产生：当线圈在

3、匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。3、规律：（1）、函数表达式：从中性面开始计时，得出瞬时电动势e=Emsinωt，其中Em=NBSω.瞬时电流i=EmRsinωt=Imsinωt.瞬时电压u=Umsinωt.（2）、图象法：如图所示.（3）、强调：线圈转动一周，交流电恰好完成一次周期性变化。（为讲周期做铺垫）★基

4、础好，复习这些：▲为什么在中性面（图一）位置，φ最大，但是E=0？（1）从导体棒切割磁感线角度：不切割！（2）从E=△φ/△t角度：尽管φ最大，但是△φ=0，△φ/△t=0。▲为什么在图二位置，φ=0，但是E最大？（1）从导体棒切割磁感线角度：垂直切割！（2）从E=△φ/△t角度：尽管φ=0，但是△φ≠0，△φ/△t最大。adad［教师指出］交流电的大小和方向都随时间做周期性变化，只用电压、电流描述不全面.下面学习表征交流电特征的其他物理量.新课教学：一、表征交变电流大小物理量：e=NBSωsinωt1、瞬时值：对应某一时刻的交流的值随时间变

5、化的量习惯用小写字母表示：eiu2、最大值（峰值）：指交变电流一个周期内所能达到的最大值。用大写字母表示Im，Em，UmEm=nsBωIm=Em/R第8页共8页顺义二中段建辉教学过程教学设计设计意图注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为Em=NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。交流电的最大值(Im，Um)是交流电在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交流电的电流强弱或电压高低，在实际中有重要意义。如所有使用交流电

6、的用电器，其最大耐压值应该超过所使用的交流电的最大值，这样在使用中才能保证安全。例如把电容器接在交流电路中，就需要知道交变电压的最大值。电容器所能承受的电压要高于交变电压的最大值，否则电容器可能被击穿。但是，交流电的最大值不适于用来表示交流电产生的效果。因为交流电的电压的大小随时间逐渐变化，产生的效果也随时间逐渐变化，但在实际应用中，只需要知道交流电产生的平均效果就可以了，那么我们用什么物理量来描述交流电产生的平均效果呢？在实际中通常用有效值来表示交流电的大小。3、有效值：（1）根据电流的热效应定义：例：甲、乙图中电炉烧水（水壶画要画，学生特

7、感兴趣，事先练好板画）），设壶材料相同、水质量相等、水的初温相同．若直流电源用10分钟把水烧开，而第二次用交流电时也用10分钟把水烧开，这时我们说交流电的平均效果和直流电相同，称直流电的电压（或电流强度）为交流电电压（或电流强度）的有效值（可以模仿直流电和交流的电自言自语）。板书：Q直=Q交我的电流是变化的我10分钟也把水烧开！我的电流是恒定的3A我10分钟把水烧开第8页共8页顺义二中段建辉教学过程教学设计设计意图（2）定义：交流电的有效值是根据电流热效应来规定的。让交流电和直流电通过相同阻值的电阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，就把这

8、一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。通常用大写U、I表示有效值.（3）以后在计算交流电产生热量时，公式Q=I2Rt用有效值。（4）对于正弦交流电：。注意：正弦交流