2022年人教版選修《描述交變電流的物理量》word教案

1、名師精編 優(yōu)秀教案5.2 描述交變電流的物理量一、教材分析選自選修 3-2 第 5.2 節(jié)描述交變電流的物理量?jī)?nèi)容；學(xué)習(xí)了交變電流的產(chǎn)生原理,對(duì)交變電流的定量描述問(wèn)題進(jìn)一步學(xué)習(xí),以利用這些物理量描述交變電流的變化規(guī)律,是研究交變電流變化規(guī)律的基礎(chǔ)和前提；課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本節(jié)內(nèi)容的要求是“ 能用函數(shù)表達(dá)式和圖像描述交變電流,測(cè)算其峰值和有效值”度進(jìn)一步熟悉交變電流的周期性；教材是這樣來(lái)處理的：第一,同學(xué)應(yīng)當(dāng)能從數(shù)學(xué)角 然后,通過(guò)有效值的分析和運(yùn)算再一次體會(huì)等效代替法在物理學(xué)科的應(yīng)用；最終,通過(guò)一些拓展訓(xùn)練加深同學(xué)的懂得；二、學(xué)情分析在這節(jié)課之前, 同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)時(shí),同學(xué)對(duì)周期性變化規(guī)律已經(jīng)有

2、了初步的熟悉,應(yīng)充分利用已有的學(xué)問(wèn)基礎(chǔ),另外,他們對(duì)交變電流的周期、頻率、角頻率（線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度） 與勻速圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)物理量的聯(lián)系也有了肯定的明白；但是,對(duì)交變電流的 “ 四值” 的物理意義簡(jiǎn)單混淆,“ 四值” 的應(yīng)用更簡(jiǎn)單張冠李戴；應(yīng)讓同學(xué)通過(guò)定義細(xì)致區(qū)分其物理意義上的差別,通過(guò)實(shí)例辨析其適用范疇；三、教學(xué)目標(biāo)1、學(xué)問(wèn)與技能. 知道交變電流的周期和頻率,以及它們與轉(zhuǎn)子角速度 的關(guān)系；. 知道交變電流和電壓的最大值、瞬時(shí)值、有效值等及其關(guān)系；. 知道我國(guó)供電線(xiàn)路交變電流的周期和頻率； 2、過(guò)程與方法. 用等效的方法得出描述交變電流的有效值；. 學(xué)會(huì)觀看試驗(yàn),分析圖象,由感性熟悉到理性熟悉的思

3、維方式；3、情感態(tài)度與價(jià)值觀. 通過(guò)對(duì)描述交變電流的物理量的學(xué)習(xí),體會(huì)描述復(fù)雜事物的復(fù)雜性,樹(shù)立科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)和熟悉事物的態(tài)度；. 聯(lián)系日常生活中的交變電流學(xué)問(wèn),培育同學(xué)將物理學(xué)問(wèn)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)際的意識(shí),勉勵(lì)同學(xué)勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問(wèn)題；四、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn) 重點(diǎn)：周期、頻率的概念,有效值的概念和運(yùn)算難點(diǎn)：有效值的概念和運(yùn)算 五、教具：多媒體教學(xué)課件、 小燈泡、 手搖溝通發(fā)電機(jī)模型、多媒體投影儀 六、教學(xué)方法： 誘思探究教學(xué)法七、課型： 新授課名師精編 優(yōu)秀教案八、教學(xué)過(guò)程、引入上節(jié)課 我們爭(zhēng)論了矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)圈中會(huì)產(chǎn)生正弦溝通電；老師利用投影儀展現(xiàn)線(xiàn) 圈轉(zhuǎn)動(dòng)的截面

4、圖 師問(wèn) 其中線(xiàn)圈長(zhǎng)abl1,寬adl2,角速度為如何描述線(xiàn)圈中交變電流的變化規(guī)律呢. 生答 、公式法：從中性面開(kāi)頭計(jì)時(shí),e2Bl1l22SintEmSint；2、圖象法：如圖所 示 師問(wèn) 試確定t0、t1、t2、t3、t4時(shí)刻, 圖象坐標(biāo)與線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系？ 生答 t0、t1、t、t3、t4線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度分別為：0、2、3、 22 老師指出 線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一整圈,交變電流就完成一個(gè)周期性變化；這說(shuō)明,線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快, 交變電流周期性變化的越快；交變電流與恒定電流比較具有不同的特點(diǎn),用那些量來(lái)描述交變電流呢？、揭示與強(qiáng)化第一考慮用什么物理量來(lái)描述交變電流變化的快慢呢？1、交變電流的周期和頻率

5、；交變電流跟別的周期性過(guò)程一樣,是用周期或頻率來(lái)表示變化快慢的；（1）周期：我們把交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間,叫做交變電流的周期；周期用 T表示,單位是 s；（2）頻 率：交變電流在 用f 表示,單位是 Hz；1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù),叫做交變電流的頻率；頻率（3）周期和頻率的關(guān)系是：T1或f1fT 說(shuō)明 我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中用的交變電流周期是0.02S ,頻率是 50Hz,電流方向每秒鐘轉(zhuǎn)變 100次； 交變電流的周期和頻率跟發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度有關(guān)；越大,周期越短、頻率越高； 演示試驗(yàn) 把小燈泡接在手搖溝通發(fā)電機(jī)模型的輸出端；當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速由小增大名師精編 優(yōu)秀教案時(shí),我們看

6、到,小燈泡發(fā)光的閃耀頻率也由小增大,當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大到肯定 程度,由于交變電流的大小和方向變化太快,由于人眼存在視覺(jué)暫留的緣故,所以眼睛已不能辨論燈光的閃耀；這就是為什么照明電是交變電流,而電燈亮?xí)r看不見(jiàn)一閃一閃的緣由；、交變電流的峰值和有效值（1）交變電流峰值（Im、Em、Um）：指交變電流各個(gè)參量一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值；表示交變電流的強(qiáng)弱或電壓的高低；實(shí)際中需要考慮；例如：電容器接在溝通電路中,應(yīng)需要知道交變電壓的最大值,電容器的額定電壓應(yīng)高于交變電壓的最大值,否就電容器有可能被擊穿；（2）交變電流有效值（I 、E、U）： 摸索與爭(zhēng)論 如下列圖的電流通過(guò)一個(gè)R=1 的電阻,它不是恒定電流

7、；a 、怎樣運(yùn)算通電 1s內(nèi)電阻 R中產(chǎn)生的熱量 . 解析：圖象反映 的交變電流可以分為 4段；前半個(gè)周期中,00.2S 內(nèi),可看成電流大小為 1A的恒定電流, 0.2S0.5S內(nèi),可看成電流大小為 前半個(gè)周期方向相反,但產(chǎn)生熱量相同；就溝通電的熱量：Q1I2Rt1I2Rt22122A的恒定電流 . 后半個(gè)周期的電流與1210.22210.32J2. 8J（b）假如有一個(gè)大小、 方 向都不變的恒定電流通過(guò)電阻這個(gè)電流是多大. Q22RtQ12.8J恒定電流的熱量：IR,也能在 1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱,I2.8A1.7A11 老師指出 1 ） 有效值：（抓三個(gè)相同）讓溝通與恒定電流通過(guò)相同的電阻,假

8、如它們?cè)?一個(gè)周 期內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,把恒定電流的值叫做這個(gè)交變電流的有效值；2） 正弦溝通電有效值與最大值之間的關(guān)系名師精編 優(yōu)秀教案 說(shuō)明 溝通用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流是有效值；溝通電壓表和溝通電流表的 示數(shù)是有效值；交變電流的數(shù)值在無(wú)特殊說(shuō)明時(shí)都是指有效值；交變電流的有效值是依據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的；引入有效值的的概念便于把處理 恒定電流的一些方法拓展到溝通電中；、延長(zhǎng) 例 1、試寫(xiě)出我國(guó)生活用電的規(guī)律表達(dá)式？ 同學(xué) u2202Sin100tV 解析 生活用電的有效值U=220V,頻率 f=50Hz ,所以Um2202V,UmSint可得 ；. 2f100Hz；又表達(dá)式u例 2 、如圖表示一溝通的電流隨時(shí)間變化的圖像, 求該電流的有效值423 2 同學(xué)板演做題步驟,老師點(diǎn)評(píng) 解析：交變電流一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量恒定電流的熱量：Q1I2RTQ2由有效值定義知：Q15Q2解得：IA 例3、圖中兩交變電流通過(guò)相同的電阻R；求：（ 1）分別寫(xiě)出它們的有效值、周期和頻率；（ 2）運(yùn)算它們?cè)?R上產(chǎn)生的功率之比；（2）P甲:P乙I12R:I名師精編優(yōu)秀教案2 2R（I 1I 2）21:2 、回來(lái)1. 周期或頻率：表示交變電流變化的快慢；2. 有效值：表示交變電流的熱效應(yīng)；3. 正弦交變電流有效值與最大值存在著肯定的關(guān)系