2024-2025學(xué)年高中物理第二章交變電流第03節(jié)表征交變電流的物理量教案粵教版選修3-2

PAGE1-表征交變電流的物理量一、教學(xué)目的1．理解交變電流最大值和有效值的意義，知道它們之間的關(guān)系2．能利用有效值的定義計(jì)算某些交變電流的有效值3．理解溝通的周期、頻率的含義，駕馭它們之間的關(guān)系二、教學(xué)重點(diǎn)：交變電流的有效值的概念三、教學(xué)難點(diǎn)：交變電流有效值概念的理解及應(yīng)用有效值的定義進(jìn)行計(jì)算四、教具：電容器、電壓表、手搖發(fā)電機(jī)、保險(xiǎn)絲等五、教學(xué)方法：閱讀、講授六、課時(shí)支配：1課時(shí)，七、教學(xué)過程（一）復(fù)習(xí)引入1、什么叫交變電流？什么叫正弦式交變電流？2、正弦式交變電流的電動勢瞬時(shí)值表達(dá)式是什么？電動勢的最大值是什么？直流的電壓、電流都是恒定的，都不隨時(shí)間改變，要描述直流電只用電壓和電流就足夠了，而交變電流的電流和電壓都隨時(shí)間作周期性改變，因此要描述它，須要更多的物理量，這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)表征交變電流的物理量。（二）進(jìn)行新課一、描述交變電流改變快慢的物理量請同學(xué)們閱讀教材34頁，回答下列問題：（1）什么叫交變電流的周期？（2）什么叫交變電流的頻率？（3）周期、頻率、角速度的關(guān)系是什么？（4）我國運(yùn)用的交變電流的周期和頻率各是多大？小結(jié)：1、周期：交變電流完成一次周期性改變所需的時(shí)間。符號是T單位為S2、頻率:交變電流一秒內(nèi)完成周期性改變的次數(shù)。符號是f單位為Hz3、周期與頻率的關(guān)系：或（互為倒數(shù)關(guān)系）練習(xí)1：我國生產(chǎn)和生活用交變電流的周期T＝_______s，頻率f=_______Hz，角速度ω＝_______rad/s，在1s內(nèi)電流的方向改變_______次。練習(xí)2：如圖所示為某正弦式交變電流的圖像，求其周期、頻率和角速度。引問：我們是如何描述交變電流的規(guī)律呢？二、描述交變電流大小的物理量1、峰值（最大值）：（1）物理意義：表示電流的強(qiáng)弱或電壓的凹凸。（2）留意：電容器的耐壓值（也稱擊穿電壓）要高于溝通電的峰值，否則電容器可能被擊穿。例：如將e=400sin314t加在電容器兩端，那么電容器的耐壓值不得低于多少伏？2、瞬時(shí)值：例：已知，求電壓的峰值、周期和頻率。從上面可知，矩形線圈在磁場中轉(zhuǎn)動一周時(shí)，有兩個(gè)時(shí)刻處于最大值，不同時(shí)刻感應(yīng)電動勢瞬時(shí)值不同。交變電流的最大值（Em和Im）是交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值?？梢员硎窘蛔冸娏鞯膹?qiáng)弱或電壓凹凸。［演示試驗(yàn)］手搖發(fā)電機(jī)接入一個(gè)燈泡，當(dāng)手勻速搖動，線框勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，小燈泡光明程度不斷改變，說明為什么？學(xué)生：小燈泡兩端的電壓（電流）不斷改變。小燈泡是依據(jù)電流的熱效應(yīng)來工作的，那么如何表示電流在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的效果呢？問題1：如圖所示電流I=2A通過一個(gè)R=2Ω的電阻。它是恒定電流。怎樣計(jì)算通過1S內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?問題2：如圖所示電流I通過一個(gè)R=1Ω的電阻。他不是恒定電流。（1）怎樣計(jì)算通過1S內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?（2）假如有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過這個(gè)電阻R也能在１S內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個(gè)電流是多大？3、有效值（E，I，U）在實(shí)際工作中，常用交變電流的有效值來表示溝通的大小。溝通的有效值是依據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。讓溝通和直流通過相同的電阻，假如它們在相同的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生的熱量相等，就把這始終流的數(shù)值叫做這一溝通的有效值。有效值表示交變電流產(chǎn)生的平均效果。只要與交變電流有相同的熱效應(yīng)的直流，其數(shù)值就可以表示交變電流的有效值。進(jìn)一步明確有效值的定義。正弦溝通電的有效值和最大值之間的關(guān)系是：強(qiáng)調(diào)：①各類用電器銘牌所示的值均為有效值②各類溝通電表所測得的值也均為有效值③凡是沒有說明的，所指的值均為有效值（三）鞏固練習(xí)1．某用電器允許的最大電壓是300V，能否把它接入照明電路中，為什么？2．一電壓U＝10V的直流電通過電阻R，在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量與溝通電通過電阻R/2時(shí)在同一時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，則該溝通電壓的有效值為V。0.010.020.030.04i(A)t(s)00.010.020.030.04i(A)t(s)04√2-3√24．正弦溝通電壓的峰值為10V，周期為0.2S，將此電壓接在10的電阻上，在0.05s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量（）A、可能為零B、肯定為0.25JC、不行能大于0.25JD、可能小于是0.25J5．某溝通電壓隨時(shí)間的改變規(guī)律如圖所示，則此溝通電的頻率是_______Hz。若將該電壓加在10uf的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小于_________V；溝通電壓的有效值等于________V(四）課堂小結(jié)1、周期和頻率：，2、峰值（最大值）：表示溝通電流的強(qiáng)弱或電壓的凹凸3、有效值：（1）依據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定。（2）正弦交變電流的最大值是有效值的倍。（3）留意：A、對于溝通若沒有特別說明的均指有效值。B、電容器的耐壓值要高于交變電流的峰值。C、求交變電流的功、功率和電熱時(shí)必需用交變電流的有效值。D、求通過某導(dǎo)體橫截面的電量肯定要用交變電流的平均值。作業(yè)布置：課文練習(xí)一（2）至（6）板書設(shè)計(jì)：2.3表征交變電流的物理量描述交變電流改變快慢的物理量1、周期：交變電流完成一次周期性改變所需的時(shí)間。符號是T，單位為s；2、頻率:交變電流一秒內(nèi)完成周期性改變的次數(shù)。符號是f，單位為Hz；3、周期與頻率的關(guān)系：或（互為倒數(shù)關(guān)系）；我國生產(chǎn)和生活用交變電流的頻率是50Hz，電壓為220V。描述交變電流大小的物理量1、峰值（最大值）（Em，Im，Um）：表示溝通電流的強(qiáng)弱或電壓的凹凸2、瞬時(shí)值（e，i