《交變電流的特點》示范課教學設計【物理魯科版高中選擇性必修第二冊(新課標)】

1、 /6 /63.1交變電流的特點教學目標知道什么是直流電、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算常見交變電流的有效值。教學重難點教學重點能利用有效值的定義計算常見交變電流的有效值。教學難點能利用有效值的定義計算常見交變電流的有效值。教學準備多媒體設備教學過程新課引入將U型磁鐵放入發(fā)光燈泡的上端，仔細觀察燈絲出現什么現彖？為什么？講授新課一、直流電流和交變電流教師活動：用數字萬用電表的交流電壓擋測量交流電源的電壓，發(fā)現無論紅黑表筆分別插入插座的哪兩個插孔，顯示的電壓都是220伏。教師提問：與直流電源對比，交流電源有什么

2、不同呢？學生回答：交流電源沒有正負極。教師活動：把的直流電源和交流學生電源分別接入示波器輸入端，進一步觀察交流電源和直流電源的區(qū)別。教師提問：交流電源在人小和方向上與直流電源有什么不同呢？學生回答：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：大家思考開始的實驗，為什么燈絲會發(fā)生抖動呢？學生回答：燈絲在磁場中抖動是因為交變電流的方向周期性變化，燈絲的受力方向周期性變化。教師活動：直流電流：方向不隨時間變化的電流。恒定電流：犬小和方向都不隨時間變化的電流。交變電流：人小和方向都隨時間做周期性變化的電流，俗稱交流。圖像特點恒定電流的圖像是一條與時間軸平行的直線，如圖甲所示。

3、交變電流的圖像有時會在時間軸的上方，有時會在時間軸的下方，即隨時間做周期性變化，如圖乙所示。iU甲乙二、交變電流的周期和頻率學生活動：閱讀教材教師提問：什么叫周期？用什么表示？單位是什么？學生回答:交變電流完成一次周期性變化所需要的時間叫周期，用T表示，單位是秒(s)。教師提問：什么是頻率？用什么表示？單位是什么？學生回答：交變電流在一段時間內完成周期性變化的次數與這段時間之比稱為交變電流的頻率。用/表示，單位是赫茲(Hz)。教師提問：根據周期和頻率的定義，可知，周期和頻率的關系是什么？學生回答：互為倒數，即教師活動：我國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：什么是最人值？用什么字母表示?學生回答：交變電流的電壓、電流所能達到的最人數值，又叫峰值，用An表示。教師提問：(1)如圖所示電流Z=2A通過一個R=2Q的電阻。它是恒定電流。怎樣計算通電Is內電阻尺中產生的熱量?學生活動：分析并求解。教師提問：(2)如圖所示，電流/通過一個R=1Q的電阻，它不是恒定電流。怎樣計算通電Is內電阻慮中產生的熱量？如果有一個人小、方向都不變的恒定電流通過這個電阻尺也能在Is內產生同樣的熱量，這個電流是多大？神ATOC o 1-5 h z2.I1:0fc_o3T1?5-1:*-2:；學生活動：利用分段法

5、分析并求解。教師活動：讓交變電流與恒定電流分別通過相同的電阻，如果它們在交流的一個周期內 /6 /6產生的熱量相等，則這個恒定電流的電流電壓U,叫作這個交流的有效值。教師提問：如果把一個定值電阻接入正弦式交變電流，電阻也會發(fā)熱，例如：電爐子,電飯煲等，這又是怎么計算熱量的呢?對非正弦式交變教師活動：正弦式交變電流峰值和有效值的關系：1=命電流，必須根據電流的熱效應來求解有效值，且時間一般取一個周期。其具體做法是：假設讓交變電流通過電阻凡計算交變電流在一個周期內產生的熱量0（可分段計算），其中熱量0用相應的物理量的有效值表示（如片片當進而求出相應的有效值。教師提問：哪些情況卜，我們說的電壓電流指

6、有效值呢？學生回答：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、功率或電熱時必須用交流電的有效值；沒有特別說明的情況下，都指有效值。教師活動：引導學生計算下列各種情況的有效值，填入表格。電流名稱電流圖線有效值正弦式交變電流正弦半波電流汽八772T1正弦單向脈動電流zw772T1矩形脈動電流772T1I=i非對稱性交變電流10厶1.1101772;T:J*寸扣+Z）教師活動:注意:交流電流表和交流電壓表的讀數是有效值:若保證保險絲管正常使用,應考慮交變電流的有效值。教師提問：什么是電容器的耐壓值?學生回答：耐壓值是指能夠加在電容器兩端的最人電壓。教師活動：若電源電壓的最人值超過耐

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生的效杲，在實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）卞列說法正確的是（）A使用交流電的用電器銘牌上所標示的額定電壓、額定電流的數值均為最人值B.用交流電流表和電壓表測得的數值是有效值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示的數值均為有效值，故A項錯誤；交流電表測得的數值為有效值，故B項正確；照明電路電壓220V指的是有效值，故C項正確：PHTE=年、U=耳Z=半是正弦式交變電流有效值和最大值的關系，故D項錯誤。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。課堂小結定義：相同的