高中物理《交變電流》教案3新人教版選修

1、教學(xué)課題：交變電流一教學(xué)目標(biāo)【學(xué)問和技能】1. 懂得交變電流的周期、頻率含義,把握它們相互間關(guān)系,知道我國生產(chǎn)和生活用電的周期（頻率）的大小2、懂得交變電流的最大值和有效值的意義,知道它們之間的關(guān)系,會應(yīng)用正弦式交變電流有 效值公式進行有關(guān)運算3、能利用有效值定義運算某些交變電流的有效值【過程和方法】1、培育同學(xué)閱讀、懂得及自學(xué)才能2、培育同學(xué)將學(xué)問進行類比、遷移的才能3、使同學(xué)懂得如何建立新的物理概念而培育同學(xué)處懂得決新問題才能4、培育同學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)工具處懂得決物理問題的才能5、訓(xùn)練同學(xué)由特殊到一般的歸納、演繹思維才能6、培育同學(xué)的實際動手操作才能【情感、態(tài)度、價值觀】1、由用電器銘牌,可介紹

2、我國近幾年的經(jīng)濟騰飛,激發(fā)同學(xué)愛國精神和為建設(shè)祖國發(fā)奮 學(xué)習(xí) 的精神2、讓同學(xué)體會對稱美二教學(xué)重點、難點 重點：溝通電的有效值、最大值、頻率、周期的懂得難點： 1、交變電流有效值概念既是重點又是難點,通過運算特殊形式的交變電流的有效值來體會和把握它的定義；2、交變電流瞬時值確定使同學(xué)感到困難,通過例題分析使同學(xué)學(xué)會 借助數(shù)學(xué)工具處懂得決物理問題的才能；三教學(xué)儀器 投影儀、溝通發(fā)電機模型、演示電流表 四教學(xué)方法 啟示式綜合教學(xué)法 五教學(xué)過程 引入 一、學(xué)問回憶（一）、交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱溝通 如下列圖 （b）、（c）、（e）所示電流都屬于溝通,其中按正

3、弦規(guī)律變化的溝通叫正弦溝通如圖（b）所示而（a）、d 為直流,其中（a）為恒定電流（二）、正弦溝通的產(chǎn)生及變化規(guī)律1、產(chǎn)生：當(dāng)線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時,線圈中產(chǎn)生的溝通是 隨時間按正弦規(guī)律變化的即正弦溝通2、中性面：勻速旋轉(zhuǎn)的線圈,位于跟磁感線垂直的平面叫做中性面這一位置穿過線圈 的磁通量最大,但各邊都未切割磁感線,或者說這時線圈的磁通量變化率為零,線圈中無感 應(yīng)電動勢3、規(guī)律：（1）函數(shù)表達式：匝面積為的線圈以角速度轉(zhuǎn)動,從中性面開頭計時,就用表示峰值 , 就 在純電阻電路中,電流：iImSint電壓：mSint（ 2）圖象表示：新課 1、表征交變電流大小物理量 瞬時值

4、： 對應(yīng)某一時刻的溝通的值,用小寫 e、i 字母表示 . 峰值：即最大的瞬時值用大寫 Em、I m字母表示留意：線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時,所產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的峰值為mnBS,即僅由匝數(shù), 線圈面積, 磁感強度和角速度四個量打算與軸的詳細位置,線圈的外形及線圈是否閉合都是無關(guān)的有效值：、意義：描述溝通電做功或熱效應(yīng)的物理量 、定義：跟溝通熱效應(yīng)相等的恒定電流的值叫做溝通的有效值、正弦溝通的有效值與峰值之間的關(guān)系是；. 留意：正弦溝通的有效值和峰值之間具有；的關(guān)系,非正弦（或余弦）溝通無此關(guān)系,但可按有效值的定義進行推導(dǎo),如對于正負(fù)半周最大值相等的方波電流,其熱效應(yīng)和與其最

5、大值相等的恒定電流是相同的,因而其有效值即等于其最大值即、溝通用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；溝通電流表和溝通電壓表的讀數(shù)是有 效值對于溝通電如沒有特殊說明的均指有效值、在求溝通電的功、功率或電熱時必需用溝通電的有效值峰值、有效值、平均值在應(yīng)用上的區(qū)分峰值是溝通變化中的某一瞬時值,對純電阻電路來說,沒有什么應(yīng)用意義如對含電容 電路,在判定電容器是否會被擊穿時,就需考慮溝通的峰值是否超過電容器的耐壓值溝通的有效值是按熱效應(yīng)來定義的,對于一個確定的溝通來說,其有效值是肯定的而 平均值是由公式確定的,其值大小由某段時間磁通量的變化量來打算,在不同的時間段里是不相同的如對正弦溝通,其正半周或負(fù)

6、半周的平均電動勢大小為：E2BS,而一周期內(nèi)的平均電動勢卻為零在運算溝通通過電阻產(chǎn)生的熱功率時,只能用有效值,而不能用平 均值在運算通過導(dǎo)體的電量時,只能用平均值,而不能用有效值在實際應(yīng)用中,溝通電器銘牌上標(biāo)明的額定電壓或額定電流都是指有效值,溝通電流表 和溝通電壓表指示的電流、電壓也是有效值,解題中,如題示不加特殊說明,提到的電流、電壓、電動勢都是指有效值、表征交變電流變化快慢的物理量周期：電流完成一次周期性變化所用的時間單位：Z. s. 頻率：一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)單位：角頻率：就是線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動的角速度單位：1rad/s. 、角速度、頻率和周期的關(guān)系：T2f3. 溝通電的有效值

7、運算Q 1Q2例題與練習(xí)【例 1】 一溝通電路中的電流變化規(guī)律為 i=Imsin t 已知在【分析】電流表的示數(shù)表示的是電流的有效值即即電流表示數(shù)為 10A【例 2】 一交變電流電壓表達式為u=20sin314tV ,就這個溝通電壓的峰值Um=_,有效值U=_,周期 T=_,頻率 _畫出它的圖象【分析】把已知的溝通電壓和標(biāo)準(zhǔn)式相對比即得【解】已知電壓 u=20sin314t ,這個溝通電壓的 u-t 圖像如下列圖【例 3】 如圖表示一交變電流的電流隨時間而變化的圖像此溝通電流的有效值是【】【分析】使此交變電流通過電阻 R,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為設(shè)另始終流電I ,通過同樣的電阻在同樣時間（T=0.02s ）內(nèi)產(chǎn)生的熱量就為: 依據(jù)有效值的定義,由 Q直=Q交,即這個直流電流強度,就稱為此交變電流的有效值答 B【例 4】 在兩個阻值相同的電阻上分別通以如下列圖的正弦交變電流和方形波電流,它們的峰值和周期都相同,就兩電阻在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為【】A11 B 12 C 21 D23 【分析】正弦交變電流的有效值為它流經(jīng)電阻 R在時間 t 內(nèi)產(chǎn)生的熱量為方形波電流經(jīng)過電阻 R在時間 t 內(nèi)產(chǎn)生的熱量為【答】 B【說明】運算熱量時必需用有效值【例 5】 把 U0=10V的直流電壓加在阻值為溝通的峰值為【】R的電阻上,其發(fā)熱功率【分析】