3.2交變電流的描述教學設計高二下學期物理人教版選擇性

課題3.2交變電流的描述課型新授課1.教學內(nèi)容分析本節(jié)課程是學生在了解交流電的產(chǎn)生過程及交流電瞬時值、峰值的基礎上，以正弦式交變電流的瞬時值為載體引入了周期（T）、頻率（）、角速度（）的概念，并明確了三者的相互關系，重點在于引出有效值的概念，要求學生理解什么是有效值，并學會常見交變電流有效值的計算方法。了解電感器和電容器對交變電流的作用。2.學習者分析讓學生深刻體會了探究實驗的模式，培養(yǎng)了學生實事求是的科學態(tài)度，樂于探究自然界的奧秘，深刻體驗科學家探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。3.學習目標確定物理觀念∶知道交流電產(chǎn)生過程、以及交流電的瞬時值的表達式并能夠解決相關問題。科學思維∶通過交變電流瞬時值的推導，體會物理模型建立在物理規(guī)律形成中的作用?？茖W探究：通過對交變電流產(chǎn)生過程及變化規(guī)律的探究，嘗試用科學探究及數(shù)學分析的方法研究物理問題，認識數(shù)學工具在物理學中的應用?？茖W態(tài)度與責任∶有將物理知識應用于生活和生產(chǎn)實踐的意識，勇于探索日常生活有關的物理問題。學習重點難點教學重點：瞬時值、峰值、有效值之間的關系教學難點：有效值的理解與計算5.學習評價設計交流電的瞬時值、峰值、有效值之間到底存在怎樣的關系，請同學們討論一下，通過什么實例可定性地說明它們之間的關系.6.學習活動設計教師活動學生活動環(huán)節(jié)一：（根據(jù)課堂教與學的程序安排）教師活動1周期與頻率（完成導學案【合作探究一】及教材52頁思考與討論）周期(T)——交流電完成一次周期性變化所需時間頻率(f)——1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)（55頁練習1）意義：描述周期性變化的快慢關系：T＝1/f，T秒(s)，f赫茲(Hz)轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)/秒)，角速度ω(弧度/秒)學生活動1引導學生體會交流電瞬時表達式中的周期、角速度、頻率以及轉(zhuǎn)速之間的關系：T=2π/ωf＝ω/2πω＝2π/T＝2πf=2πn提示學生交流電瞬時表達式中的可以用來替代?；顒右鈭D說明：矩形線框在勻強磁場中怎樣勻速轉(zhuǎn)動時，會在線框中產(chǎn)生正弦式交流電環(huán)節(jié)二：教師活動2峰值與有效值1、結合交流電的瞬時表達式引導學生認識峰值電動勢、峰值電壓、峰值電流的概念Em＝NωBSIm＝Em/R總Um＝ImR外2.知道電容器的擊穿電壓就是“峰值電壓”。學生活動2通過簡單示例引入有效值的概念。如圖所示是通過一個R為1Ω的電阻的電流i隨時間變化的曲線。這個電流不是恒定電流。1.怎樣計算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量？2.如果有一個大小、方向都不變的恒定電流通過這個電阻R，也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱，這個電流是多大？計算過程：活動意圖說明讓交變電流與恒定電流分別通過大小相同的電阻，如果在交變電流的一個周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個恒定電流的電流與電壓分別為I、U，我們就把I、U叫作這一交變電流的有效值。環(huán)節(jié)三：教的活動3正弦式交變電流的公式和圖像公式圖像：學的活動3下圖是一個正弦式交變電流的波形圖。根據(jù)it圖像求出它的周期、頻率、電流的峰值、電流的有效值。周期0.2s頻率5Hz電流的峰值10A電流的有效值A活動意圖說明為了得到交流電壓的表達式公式板書設計一、周期和頻率二、峰值和有效值三、正弦式交變電流的公式和圖像四、電感器和電容器對交變電流的作用8.作業(yè)與拓展學習設計1．已知某電阻元件在正常工作時，通過它的電流按如圖所示的規(guī)律變化，今將這個電阻元件與一個多用電表串聯(lián)(已調(diào)至交變電流電流擋)，則多用電表的讀數(shù)為()A．5AB．4AC．4eq\r(2)AD．5eq\r(2)A【答案】A2.通有如圖所示的交變電流(圖中曲線為余弦曲線的一部分)，單匝線圈電阻r＝0.02Ω，則在0～10s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為()A．80JB．85JC．90JD．125J【答案】B3.試電筆上的氖管，起輝電壓86.6V，若將其接在電壓為70.7V（=50√2v）頻率為50Hz的交流電路，氖管能發(fā)光嗎？在1秒內(nèi)有多少時間發(fā)光？引領思考：①70.7V是什么電壓？該交流電壓最大值為多少？周期又為多少？②交變電流的圖象如何？表達式如何？解：①70.7V是有效值氖管會發(fā)光（rad/s）②作出交變電流的Ut圖U＝Umsinωt＝100sinl00πt伏設電壓為70.7V對應時刻為t1代入公式即70.7V＝100sin100πt1t1＝0.0025s由圖象對稱性知，1個周期氖管發(fā)光時間為Δt＝4(t10)＝0.01s1s內(nèi)有1/0.02=50個周期，則1s內(nèi)發(fā)光時間0.01s×50=0.5s例4.(多選)如圖甲、乙兩圖是電子技術中的常用電路，a、b是各部分電路的輸入端，其中輸入的交流高頻成分用“”表示，交流低頻成分用“～”表示，直流成分用“－”表示。關于兩圖中負載電阻R上得到的電流特征是()A．圖甲中R得到的是交流成分B．圖甲中R得到的是直流成分C．圖乙中R得到的是低頻成分D．圖乙中R得到的是高頻成分【答案】AC9.特色學習資源