5.2 描述交流電的物理量

1、5.2 描述交流電的物理量52 描述交變電流的物理量教學(xué)目標（一）知識與技能1理解什么是交變電流的峰值和有效值，知道它們之間的關(guān)系。2理解交變電流的周期、頻率以及它們之間的關(guān)系。知道我國生產(chǎn)和生活用電的周期（頻率）的大小。（二）過程與方法能應(yīng)用數(shù)學(xué)工具描述和分析處理物理問題。（三）情感、態(tài)度與價值觀讓學(xué)生了解多種電器銘牌，介紹現(xiàn)代科技的突飛猛進，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情教學(xué)重點交變電流有效值概念。教學(xué)難點交變電流有效值概念及計算。教學(xué)方法實驗輔助教學(xué)、三明治教學(xué)教學(xué)手段多媒體課件電源、電容器、燈泡“6 V，0.3 A”、幻燈片、手搖發(fā)電機教學(xué)過程（一）引入新課矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸

2、勻速轉(zhuǎn)動時，在線圈中產(chǎn)生了正弦交變電流。如何描述交變電流的變化規(guī)律呢？可以用公式法描述。從中性面開始計時，得出瞬時電動勢：e=E m sint瞬時電流：i=I m sint瞬時電壓：u=U m sint其中E m=NB S交變電流的大小和方向都隨時間做周期性變化，只用電壓、電流描述不全面。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)表征正弦交變電流的物理量。（二）進行新課1周期和頻率請同學(xué)們閱讀教材，回答下列問題：（1）什么叫交變電流的周期？（2）什么叫交變電流的頻率？（3）它們之間的關(guān)系是什么？（4）我國使用的交變電流的周期和頻率各是多大？交變電流完成一次周期性的變化所用的時間，叫做交變電流的周期，用T 表示。交變電流在

3、1 s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做交變電流的頻率，用f表示。T=1/f我國使用的交變電流頻率f=50 Hz，周期T=0.02 s。2交變電流的峰值（E m，I m，U m）交變電流的峰值是交變電流在一個周期內(nèi)所能達到的最大數(shù)值，可以用來表示交變電流的電流或電壓變化幅度。演示電容器的耐壓值將電容器（8 V，500F）接在學(xué)生電源上充電，接8 V電壓時電容器正常工作，接16 V電壓時，幾分鐘后聞到燒臭味，后聽到爆炸聲。電容器的耐壓值是指能夠加在它兩端的最大電壓，若電源電壓的最大值超過耐壓值，電容器可能被擊穿。但是交變電流的最大值不適于表示交變電流產(chǎn)生的效果，在實際中通常用有效值表示交變電流的大小。

4、思考與討論：00.2s、0.20.5s、0.50.8s、0.81s這四個階段電流大小不變化，分別計算出熱量，然后加起來。由解得J；J；J；J所以，1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量為J由解得，A=1.67A3有效值（E、I、U）讓交變電流和直流電通過同樣的電阻，如果它們在相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量相等，把直流電的值叫做交變電流的有效值。通常用大寫字母U、I、E表示有效值。正弦交變電流的最大值與有效值有以下關(guān)系：I=0.707I m U=0.707U m（三）方法指導(dǎo)（1）各種使用交變電流的電器設(shè)備上所示值為有效值。（2）交變電流表（電壓表或電流表）所測值為有效值。（3）計算交變電流的功、功率、熱量等用有效值。(四）質(zhì)疑與探究交流發(fā)電機矩形線圈邊長ab=cd=0.4 m，bc=ad=0.2 m，共50匝，線圈電阻r=1 ，線圈在B=0.2 T的勻強磁場中，繞垂直磁場方向的軸OO以100/( r/s)轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，外接電阻9，如圖所示。求：（1）電壓表讀數(shù)；（2）電阻R上電功率。（五）課堂總結(jié)、點評本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題