描述交变电流的物理量教案

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1、5.2描述交变电流的物理量一、教材分析选自选修3-2第5.2节《描述交变电流的物理量》内容。学习了交变电流的产生原理，对交变电流的定量描述问题进一步学习，以利用这些物理量描述交变电流的变化规律，是研究交变电流变化规律的基础和前提。课程标准对本节内容的要求是“能用函数表达式和图像描述交变电流，测算其峰值和有效值”。教材是这样来处理的：首先，学生应该能从数学角度进一步认识交变电流的周期性；然后，通过有效值的分析和计算再一次体会等效代替法在物理学科的应用；最后，通过一些拓展训练加深学生的理解。二、学情分析在这节

2、课之前，学生已经学习圆周运动知识时，学生对周期性变化规律已经有了初步的认识，应充分利用已有的知识基础，另外，他们对交变电流的周期、频率、角频率（线圈转动的角速度）与匀速圆周运动相关物理量的联系也有了一定的了解。但是，对交变电流的“四值”的物理意义容易混淆，“四值”的应用更容易张冠李戴。应让学生通过定义细致区分其物理意义上的差别，通过实例辨析其适用范围。三、教学目标1、知识与技能①.知道交变电流的周期和频率，以及它们与转子角速度ω的关系。②.知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系。③.知道我国

3、供电线路交变电流的周期和频率。2、过程与方法①.用等效的方法得出描述交变电流的有效值。②.学会观察实验，分析图象，由感性认识到理性认识的思维方式。3、情感态度与价值观①.通过对描述交变电流的物理量的学习，体会描述复杂事物的复杂性，树立科学、严谨的学习和认识事物的态度。②.联系日常生活中的交变电流知识，培养学生将物理知识应用于生活和生产实际的意识，鼓励学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。四、教学重点及难点重点：周期、频率的概念，有效值的概念和计算难点：有效值的概念和计算五、教具：多媒体教学课件、小灯泡、

4、手摇交流发电机模型、多媒体投影仪六、教学方法：诱思探究教学法七、课型：新授课第5页/共5页八、教学过程㈠、引入上节课我们研究了矩形线圈在匀强磁场中转动，线圈中会产生正弦交流电。[师问]如何描述线圈中交变电流的变化规律呢?[生答]⑴、公式法：从中性面开始计时，⑵、图象法：如图所示[师问]试确定时刻，图象坐标与线圈转动位置的对应关系？[生答]线圈转过的角度分别为：0、、、、。[教师指出]线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变化。这说明，线圈转动速度越快，交变电流周期性变化的越快。交变电流与恒定电流比较具有

5、不同的特点，用那些量来描述交变电流呢？㈡、揭示与强化首先考虑用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢？1、交变电流的周期和频率。交变电流跟别的周期性过程一样，是用周期或频率来表示变化快慢的。（1）周期：我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做交变电流的周期。周期用T表示，单位是s。（2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率。频率用f表示，单位是Hz。（3）周期和频率的关系是：[说明]①我国工农业生产和日常生活中用的交变电流周期是0.02S，频率是50Hz，电流方向每秒钟改变

6、100次。②交变电流的周期和频率跟发电机转子的角速度有关。越大，周期越短、频率越高。[演示实验]第5页/共5页把小灯泡接在手摇交流发电机模型的输出端。当转子的转速由小增大时，我们看到，小灯泡发光的闪烁频率也由小增大，当转子的转速大到一定程度，由于交变电流的大小和方向变化太快，由于人眼存在视觉暂留的缘故，所以眼睛已不能分辨灯光的闪烁。这就是为什么照明电是交变电流，而电灯亮时看不见一闪一闪的原因。２、交变电流的峰值和有效值（1）交变电流峰值（Im、Em、Um）：指交变电流各个参量一个周期内所能达到的最大值。表

7、示交变电流的强弱或电压的高低。实际中需要考虑。例如：电容器接在交流电路中，应需要知道交变电压的最大值，电容器的额定电压应高于交变电压的最大值，否则电容器有可能被击穿。（2）交变电流有效值（I、E、U）：[思考与讨论]如图所示的电流通过一个R=1Ω的电阻，它不是恒定电流。(a)、怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量?解析：图象反映的交变电流可以分为4段。前半个周期中，0—0.2S内，可看成电流大小为1A的恒定电流，0.2S—0.5S内，可看成电流大小为2A的恒定电流.后半个周期的电流与前半个周期方向相反，但

8、产生热量相同。则交流电的热量：（b）如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大?恒定电流的热量：[教师指出]1）有效值：（抓三个相同）让交流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内内产生的热量相等，把恒定电流的值叫做这个交变电流的有效值。2）正弦交流电有效值与最大值之间的关系第5页/共5页[说明]①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