《交變電流的特點(diǎn)》示范課教學(xué)設(shè)計(jì)【物理魯科版高中選擇性必修第二冊(cè)(新課標(biāo))】

1、 /6 /63.1交變電流的特點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)知道什么是直流電、交變電流并能夠區(qū)分。知道交變電流的周期、頻率以及它們之間的關(guān)系。理解交變電流的最大值和有效值，能利用有效值的定義計(jì)算常見(jiàn)交變電流的有效值。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)能利用有效值的定義計(jì)算常見(jiàn)交變電流的有效值。教學(xué)難點(diǎn)能利用有效值的定義計(jì)算常見(jiàn)交變電流的有效值。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體設(shè)備教學(xué)過(guò)程新課引入將U型磁鐵放入發(fā)光燈泡的上端，仔細(xì)觀察燈絲出現(xiàn)什么現(xiàn)彖？為什么？講授新課一、直流電流和交變電流教師活動(dòng)：用數(shù)字萬(wàn)用電表的交流電壓擋測(cè)量交流電源的電壓，發(fā)現(xiàn)無(wú)論紅黑表筆分別插入插座的哪兩個(gè)插孔，顯示的電壓都是220伏。教師提問(wèn)：與直流電源對(duì)比，交流電源有什么

2、不同呢？學(xué)生回答：交流電源沒(méi)有正負(fù)極。教師活動(dòng)：把的直流電源和交流學(xué)生電源分別接入示波器輸入端，進(jìn)一步觀察交流電源和直流電源的區(qū)別。教師提問(wèn)：交流電源在人小和方向上與直流電源有什么不同呢？學(xué)生回答：直流電源的人小和方向都不變，而交流電源的人小和方向都在變化。教師提問(wèn)：大家思考開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)，為什么燈絲會(huì)發(fā)生抖動(dòng)呢？學(xué)生回答：燈絲在磁場(chǎng)中抖動(dòng)是因?yàn)榻蛔冸娏鞯姆较蛑芷谛宰兓?，燈絲的受力方向周期性變化。教師活動(dòng)：直流電流：方向不隨時(shí)間變化的電流。恒定電流：犬小和方向都不隨時(shí)間變化的電流。交變電流：人小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流，俗稱(chēng)交流。圖像特點(diǎn)恒定電流的圖像是一條與時(shí)間軸平行的直線，如圖甲所示。

3、交變電流的圖像有時(shí)會(huì)在時(shí)間軸的上方，有時(shí)會(huì)在時(shí)間軸的下方，即隨時(shí)間做周期性變化，如圖乙所示。iU甲乙二、交變電流的周期和頻率學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材教師提問(wèn)：什么叫周期？用什么表示？單位是什么？學(xué)生回答:交變電流完成一次周期性變化所需要的時(shí)間叫周期，用T表示，單位是秒(s)。教師提問(wèn)：什么是頻率？用什么表示？單位是什么？學(xué)生回答：交變電流在一段時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)與這段時(shí)間之比稱(chēng)為交變電流的頻率。用/表示，單位是赫茲(Hz)。教師提問(wèn)：根據(jù)周期和頻率的定義，可知，周期和頻率的關(guān)系是什么？學(xué)生回答：互為倒數(shù)，即教師活動(dòng)：我國(guó)民用交變電流的周期T=0.02s,頻率f=50HZo交變電流不都是按照正

4、弦規(guī)律變化的，如卜圖所示:三、交變電流的最人值和有效值教師提問(wèn)：什么是最人值？用什么字母表示?學(xué)生回答：交變電流的電壓、電流所能達(dá)到的最人數(shù)值，又叫峰值，用An表示。教師提問(wèn)：(1)如圖所示電流Z=2A通過(guò)一個(gè)R=2Q的電阻。它是恒定電流。怎樣計(jì)算通電Is內(nèi)電阻尺中產(chǎn)生的熱量?學(xué)生活動(dòng)：分析并求解。教師提問(wèn)：(2)如圖所示，電流/通過(guò)一個(gè)R=1Q的電阻，它不是恒定電流。怎樣計(jì)算通電Is內(nèi)電阻慮中產(chǎn)生的熱量？如果有一個(gè)人小、方向都不變的恒定電流通過(guò)這個(gè)電阻尺也能在Is內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個(gè)電流是多大？神ATOC o 1-5 h z2.I1:0fc_o3T1?5-1:*-2:；學(xué)生活動(dòng)：利用分段法

5、分析并求解。教師活動(dòng)：讓交變電流與恒定電流分別通過(guò)相同的電阻，如果它們?cè)诮涣鞯囊粋€(gè)周期內(nèi) /6 /6產(chǎn)生的熱量相等，則這個(gè)恒定電流的電流電壓U,叫作這個(gè)交流的有效值。教師提問(wèn)：如果把一個(gè)定值電阻接入正弦式交變電流，電阻也會(huì)發(fā)熱，例如：電爐子,電飯煲等，這又是怎么計(jì)算熱量的呢?對(duì)非正弦式交變教師活動(dòng)：正弦式交變電流峰值和有效值的關(guān)系：1=命電流，必須根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)求解有效值，且時(shí)間一般取一個(gè)周期。其具體做法是：假設(shè)讓交變電流通過(guò)電阻凡計(jì)算交變電流在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量0（可分段計(jì)算），其中熱量0用相應(yīng)的物理量的有效值表示（如片片當(dāng)進(jìn)而求出相應(yīng)的有效值。教師提問(wèn)：哪些情況卜，我們說(shuō)的電壓電流指

6、有效值呢？學(xué)生回答：交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效值；沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下，都指有效值。教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算下列各種情況的有效值，填入表格。電流名稱(chēng)電流圖線有效值正弦式交變電流正弦半波電流汽八772T1正弦單向脈動(dòng)電流zw772T1矩形脈動(dòng)電流772T1I=i非對(duì)稱(chēng)性交變電流10厶1.1101772;T:J*寸扣+Z）教師活動(dòng):注意:交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值:若保證保險(xiǎn)絲管正常使用,應(yīng)考慮交變電流的有效值。教師提問(wèn)：什么是電容器的耐壓值?學(xué)生回答：耐壓值是指能夠加在電容器兩端的最人電壓。教師活動(dòng)：若電源電壓的最人值超過(guò)耐

7、壓值，電容器町能被擊穿。但是交變電流的最人值不適于表示交變電流產(chǎn)生的效杲，在實(shí)際中通常用有效值表示交變電流的人小。典題剖析例1（多選）卞列說(shuō)法正確的是（）A使用交流電的用電器銘牌上所標(biāo)示的額定電壓、額定電流的數(shù)值均為最人值B.用交流電流表和電壓表測(cè)得的數(shù)值是有效值C照明電路電壓220V指的是有效值D.所有交變電流的有效值和最人值之間均存在E=解析：各種使用交流電的用電器銘牌上所標(biāo)示的數(shù)值均為有效值，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；交流電表測(cè)得的數(shù)值為有效值，故B項(xiàng)正確；照明電路電壓220V指的是有效值，故C項(xiàng)正確：PHTE=年、U=耳Z=半是正弦式交變電流有效值和最大值的關(guān)系，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故正確答2V2V2案為BC。答案：BC例2.如圖所示是一交變電流的口圖像，則該交變電流的有效值為（）A.4A8CJAD.答案：D解析：根據(jù)交變電流有效值的定義可得:FRT=HR+liRf2,Z2J?x3xl0_2=j7?x10_2+42x2x10_2,解得I=3故D正確。課堂小結(jié)定義：相同的