物理选修32 描述交变电流的物理量教学设计

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第二节 描述交变电流的物理量 教学目标 知识与技能 1　知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系。 2　知道交变电流的周期和频率，以及它们之间的关系。 3　知道我国供电线路交变电流的周期和频率。 过程与方法 1　用等效的方法得出描述交变电流的有效值。 2　通过演示实验和例题分析使学生正确理解并掌握有效值、最大值的概念。 3　学会观察实验，分析图象，由感性认识到理性的思维方式。 情感、态度与价值观 通过对描述交变电流的物理量的学习，体会描述复杂事物的复杂性，树立科学、严谨的学习和认识事物的态度。 教学重点和难点：有效值的概念和计算。 教学用具 学生电源、灯泡（3.8V）两个、手摇发电机、导线、直流电压表、滑线变阻器（20欧姆）、 教学过程　一、引入 上节课讲了矩形线圈在匀强磁场中转动，在线框中产生了正弦交流电. ［师问］如何描述它的［生答］ 1.公式法：从中性面开始计时，得出 瞬时电动势e=Emsinωt，其中Em=NBSω. 瞬时电流 i= Imsinωt. 瞬时电压 u=Umsinωt. 2.图象法：如图1所示. ［教师指出］交变电流的大小和方向都随时间做周期性变化，只用电压、电流描述不全面。下面学习描述交变电流特征的它物理量。 二、新课教学 1．交变电流的周期和频率 1）周期：我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做交变电流的周期．周期用T表示，单位是 S。 2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率．频率用f表示，单位是Hz。 3）周期和频率的关系是 ：T=1/f ２．交变电流的峰值和有效值 1）交变电流峰值（Im、Em、Um）：指交变电流一个周期内所能达到的最大值。表示交变电流的强弱或电压的高低。实际中需要考虑。 2)有效值 ［［演示］将小灯泡分别接在6 V直流电源上和有效值6 V的电源上，观察灯亮度。 现象：两灯亮度相同。 有效值：（抓三个相同）让交流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内内产生的热量相等，把恒定电流的值叫做这个交变电流的有效值。 3．正弦交流电有效值与最大值之间的关系 说明：１)任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用。 2) 交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值。 例1、交变电流电压表达式为u＝20sin314tV，求这个交变电压的最大值U 、有效值U、周期T、频率f。画出交变电流的u-t图像。 答案： V T=0.02S f=50HZ 例2.、交变电流随时间变化图象如图所示，则交变电流有效值为( B ) A.5 A B.5 A C.3.5 A D.3.5 A 例3、如图所示表示一交流电随时间而变化的图像，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为I ；电流的负值的强度为I， ,则该交流电的有效值为（ D ） 分析： 四、课堂小结： 本节课主要学习了以下内容： 1. 利用交变电流（或电压）瞬时值表达式或图象可以求 出交变电流的最大值与有效值，周期与频率。 2. 反之，利用交变电流的最大值（或有效值）、周期（或频率）也能写出交变电流、电压的瞬时值表达式，并作出其图象。 五、布置作业 课后习题　2、3、4 探究试验：