高二物理表征交变电流的物理量.doc

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1、高二物理表征交变电流的物理量一、教学目的1．理解交变电流最大值和有效值的意义，知道它们之间的关系2．能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值3．理解交流的周期、频率的含义，掌握它们之间的关系二、教学重点：交变电流的有效值的概念三、教学难点：交变电流有效值概念的理解及应用有效值的定义进行计算四、教　　具：示波器、电容器、多用电表、手摇发电机、灯泡等五、教学方法：讲授、演示实验六、课时安排：1课时，七、教学过程（一）引入新课直流的电压。电流都是恒定的，都不随时间变化，要描述直流电只用电压和电流就足够了，而交变电流的电流和电压都随时间作周期性变化，因此要描述它，需要更多的物理量，这节课我们就来学

2、习表征交变电流的物理量。（二）进行新课通过上节的学习，我们已知道矩形线圈在匀强磁中匀速转动时线圈中产生了正弦交变电流。问：我们是如何描述交变电流的规律呢？答：可用公式法（e＝Emsinωt、i=Imsinωt）和图像法(正弦曲线)1．最大值从上面两式和正弦曲线的图像可知，矩形线圈在磁场中转动一周时，有两个时刻处于最大值，不同时刻感应电动势瞬时值不同。交变电流的最大值（Em和Im）是交变电流在一个周期内所能达到的最大值。可以表示交变电流的强弱或电压高低。［演示实验］手摇发电机接入一个灯泡，当手匀速摇动，线框匀速转动时，小灯泡明亮程度不断变化，说明为什么？学生：小灯泡两端的电压（电流）不断变化。

3、小灯泡是根据电流的热效应来工作的，那么如何表示电流在一段时间内产生的效果呢？2．交变电流的有效值在实际工作中，常用交变电流的有效值来表示交流的大小。交流的有效值是根据电流的热效应来规定的。让交流和直流通过相同的电阻，如果它们在相同的时间内，产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。有效值表示交变电流产生的平均效果。只要与交变电流有相同的热效应的直流，其数值就可以表示交变电流的有效值。进一步明确有效值的定义。正弦交流电的有效值和最大值之间的关系是：　　　强调：①各类用电器铭牌所示的值均为有效值　　②各类交流电表所测得的值也均为有效值　　　③凡是没有说明的，所指的值均为有效值3.交

4、变电流的周期和频率交变电流是周期性变化的，用什么来描述交流的周期性变化的快慢呢？（1）周期（T）：交流电完成一次周期性变化所需的时间。（2）频率（f）：交流电在1秒内完成周期性变化的次数。　　单位：赫兹，符号：Hz（3）周期与频率的关系：T＝1/f　或　f＝1/T指出：我国工农业生产和生活所用的交流电，周期是0.02秒，频率是50Hz。（三）巩固练习1．某用电器允许的最大电压是300V，能否把它接入照明电路中，为什么？2．一电压U＝10V的直流电通过电阻R，在时间t内产生的热量与交流电通过电阻R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电压的有效值为　　　　V。3．如图，交流电的有效值是　　

5、　　　。0.010.020.030.04i(A)t(s)04√2-3√24．正弦交流电压的峰值为10V，周期为0.2S，将此电压接在10的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（）A、可能为零B、一定为0.25JC、不可能大于0.25JD、可能小于是0.25J5．某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_______Hz。若将该电压加在10uf的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_________V；交流电压的有效值等于________V（四）作业布置：课文练习一（2）至（6）习题课交变电流的产生及变化规律表征交变电流的物理量一、教学目标：１．巩固基础知识。２．培养学生分析、解

6、决问题的能力二、教学重点：巩固基础知识三、教学难点：培养学生分析、解决问题的能力四、教法：复习提问、讲练结合五、教学过程：（一）复习基础知识：1．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。2．正弦交流的产生及变化规律。（1）产生：当线圈在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

7、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：N匝面积为S的线圈以角速度ω转动，从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt。用E表示峰值NBSω,则e=Esinωt在纯电阻电路中,电流I=sinωt=Isinωt，电压u=Usinωt。②图象表示：3．表征交流的物理量（1）表征交变电流大小物理量t(s)e(i,u)0Em-Em①瞬时值：对应某一时刻