描述交变电流的物理量教案.docx

5.2描绘交变电流的物理量 一、教材分析 选自选修3-2第5.2节《描绘交变电流的物理量》内容。学习了交变电流的产生原理，对交变电流的定量描绘问题进一步学习，以利用这些物理量描绘交变电流的变更规律，是探讨交变电流变更规律的根底和前提。课程标准对本节内容的要求是“能用函数表达式和图像描绘交变电流，测算其峰值和有效值”。教材是这样来处理的：首先，学生应当能从数学角度进一步相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；最终，通过一些拓展训练加深学生的理解。 二、学情分析 在这节课之前，学生已经学习圆周运动学问时，学生对周期性变更规律已经有了初步的相识，应充分利用已有的学问根底，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络也有了肯定的理解。但是，对交变电流的“四值”的物理意义简单混淆，“四值”的应用更简单张冠李戴。应让学生通过定义细致区分其物理意义上的差异，通过实例辨析其适用范围。 三、教学目的 1、学问与技能 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绘交变电流的有效值。 ②.学会视察试验，分析图象，由感性相识到理性相识的思维方式。 3、情感看法与价值观 ①.通过对描绘交变电流的物理量的学习，体会描绘困难事物的困难性，树立科学、严谨的学习和相识事物的看法。 ②.联络日常生活中的交变电流学问，培育学生将物理学问应用于生活和消费实际的意识，激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、手摇沟通发电机模型、多媒体投影仪 六、教学方法：诱思探究教学法 七、课型：新授课 八、教学过程 ㈠、引入 上节课我们探讨了矩形线圈在匀强磁场中转动，线圈中会产生正弦沟通电。 [师问] 如何描绘线圈中交变电流的变更规律呢 [生答] ⑴、公式法：从中性面开场计时， 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、、、、 。 [老师指出] 线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变更。这说明，线圈转动速度越快，交变电流周期性变更的越快。交变电流与恒定电流比拟具有不同的特点，用那些量来描绘交变电流呢？ ㈡、提醒与强化 首先考虑用什么物理量来描绘交变电流变更的快慢呢？ 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更快慢的。 （1）周期：我们把交变电流完成一次周期性变更所需的时间，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内完成周期性变更的次数，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 我国工农业消费和日常生活中用的交变电流周期是0.02S，频率是50Hz，电流方向每秒钟变更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。 [演示试验] 把小灯泡接在手摇沟通发电机模型的输出端。当转子的转速由小增大时，我们看到，小灯泡发光的闪耀频率也由小增大，当转子的转速大到肯定程度，由于交变电流的大小和方向变更太快，由于人眼存在视觉暂留的原因，所以眼睛已不能辨别灯光的闪耀。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缘由。 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到达的最大值。表示交变电流的强弱或电压的凹凸。实际中须要考虑。 例如：电容器接在沟通电路中，应须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）： [思索与探讨] 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，但产生热量一样。 则沟通电的热量： （b）假如有一个大小、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： [老师指出] 1） 有效值：（抓三个一样）让沟通与恒定电流通过一样的电阻，假如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）