交变电流整章.ppt

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1、高中物理选修3-2第五章《交流电》青岛十七中高二物理集备组2007.9.26教材分析与教学建议第五章交流电交变电流2描述交变电流的物理量电感和电容对交变电流的影响变压器电能的输送2007考试说明1交变电流.交变电流的图像Ⅰ2正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ3理想变压器Ⅰ4远距离输电Ⅰ一教学的思考1教学的难点2教学的重点3考试的热点有效值的概念,远距离输电过程的有关计算.交流电的变化规律及其应用,理想变压器的应用.交流电的变化规律及其应用.教学的时间安排第1单元§5.1交变电流（1学时）§5.2描述交变电

2、流的物理量（1学时）习题课（1学时）第2单元§5.3电感和电容对交变电流的影响（1学时）第3单元§5.4变压器（2学时）§5.5电能的输送（1学时）二、教学设计思路及教学建议1、交变电流2、描述交变电流的物理量3、电感和电流对交变电流的影响4、变压器5、电能的输送教学目标（一）知识与技能1．使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。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及中性面的准确含义。（二）过程与方法1．掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。2．培养学

3、生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。3．培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。（三）情感、态度与价值观通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性重点：交变电流产生的物理过程的分析。难点：交变电流的变化规律及应用。第一节、交变电流5.1交变电流一.交变电流的产生过程教材并没有直接给出线圈在各个位置时电流的方向,而是以问题的方式引导学生自己分析.1.理论探究建议:将一个周期内的四个位置和四个过程的电流大小、方向从中性面起依次以问题的形式展现,让学生对

4、交变电流的产生过程有一个完整的认识（1）图5.1-3中，甲图所示时刻线圈中电流为多大？在线圈由甲转到乙的过程中，AB中电流向哪个方向流动？大小如何变化？到乙图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？（2）在线圈由乙转到丙的过程中，AB中电流向哪个方向流动？大小如何变化？到丙图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？（3）在线圈由丙转到丁的过程中，AB中电流向哪个方向流动？大小如何变化？到丁图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？（4）在线圈由丁转到甲的过程中，AB中电流向哪个方向流动？大小如何变化？2.实验验证(1)(2)二.

5、交变电流的变化规律教材中未对交变电流的瞬时值表达式作理论推导，建议在实际教学中对交变电流的瞬时值表达式进行推导。给出交流电和直流电的概念.(强调方向的区别)在课后的问题与练习中有两道题用到Em==NBSω(1)定义:与磁感线垂直的平面。(2)强调:①线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但I=0。②线圈越过中性面，线圈中感应电流方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。1.中性面2．交变电流的变化规律(1)若线圈有N匝时，相当于N个完全相同的电源串联，e=NBL1L2ωsinωt，令Em=NBL1L2ω=N

6、BSω=NΦmω，叫做感应电动势的峰值，e叫做感应电动势的瞬时值。(2)根据闭合电路欧姆定律，电流的最Im=Em/(r+R)，电压的瞬时值i=Imsinωt(3)根据部分电路欧姆定律，电压的最大值Um=ImR，电压的瞬时值U=Umsinωt。电动势、电流与电压的瞬时值与时间关系图像3.交流电的图像此处可与Φ－t图相比较．三．几种常见的交变电波形第二节.描述交变电流的物理量（一）知识与技能1．理解什么是交变电流的峰值和有效值，知道它们之间的关系。2．理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。知道我国生产和生活用

7、电的周期（频率）的大小。（二）过程与方法能应用数学工具描述和分析处理物理问题。（三）情感、态度与价值观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重点：交变电流有效值概念。难点：交变电流有效值概念及计算。一．周期和频率：二．交变电流的峰值（Em，Im，Um）交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度。电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压，若电源电压的最大值超过耐压值，电容器可能被击穿。但是交变电流的最大值不适于表示交变电流产生的效

8、果，在实际中通常用有效值表示交变电流的大小。注意对转速与频率的理解问题情景三.有效值（E、I、U）１、定义：让交变电流和直流电通过同样的电阻，如果它们在相同时间内产生热量相等，把直流电的值叫做交变电流的有效值。通常用大写字母U、I、E表示有效值。［强调］（１）上面三式仅适用于正弦（或余弦）交流电．（２）各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值。（３）交变电流表（电压表或电流表）所测值