物理教案表征交变电流的物理量.docx

1、物理教案表征交变电流的物理量物理教案表征交变电流的物理量 教学目标一、知识目标1、复习上节知识，并推出 ； 2、理解交变电流的周期、频率含义，掌握它们相互间关系，知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小3、理解交变电流的最大值和有效值的意义，知道它们之间的关系，会应用正弦式交变电流有效值公式进行有关计算4、能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值二、能力目标1、培养学生阅读、理解及自学能力2、培养学生将知识进行类比、迁移的能力3、使学生理解如何建立新的物理概念而培养学生处理解决新问题能力4、培养学生应用数学工具处理解决物理问题的能力、训练学生由特殊到一般的归纳、演绎思维能力6、培养学生的实际

2、动手操作能力三、情感目标1、由用电器铭牌，可介绍我国近几年的经济腾飞，激发学生爱国精神和为建设祖国发奋学习的精神2、让学生体会对称美教学建议教材分析及相关教法建议1、要让学生知道，由于交变电流的电压、电流等的大小和方向都随时间作周期性变化，就需要多一些物理量描述它不同方面的特性如：周期和频率表示交变电流周期性变化的快慢，最大值表明交变电流在变化过程中所能达到的最大数值，反映了交变电流的变化范围2、交变电流的有效值表示交变电流产生的平均效果，是教学的重点，也是教学的难点首先要使学生明白引入有效值的必要：由于交变电流的大小和方向随时间变化，它产生的效果也随时间而变化，而实用中常常只要知道它的平均效

3、果就可以了为此引入有效值的概念；进而让学生知道怎样衡量交变电流的平均效果，即用与交变电流有相同热效应的直流表示交变电流的平均效果，从而明确有效值的物理意义3、要让学生知道，提到交变电流的电压、电流、电动势时，如果不加特别说明，通常指的都是交变电流的有效值，电表测量的数值，也都是有效值正弦电流的有效值和最大值的关系，本中是直接给出的，不要求加以证明但它十分有用，应要求学生记住还要让学生明确地知道，这一关系只对正弦式电流成立，对其他波形的交变电流并不成立。教学重点、难点、疑点及解决办法1、交变电流有效值概念既是重点又是难点，通过计算特殊形式的交变电流的有效值体会和掌握它的定义2、交变电流瞬时值确定

4、使学生感到困难，通过例题分析使学生学会借助数学工具处理解决物理问题的能力。-方案表征交变电流物理量教学目的：l、掌握表征交变电流大小物理量2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量教学重点：表征交流电的几个物理量，特别是“有效值”教学难点：有效值的理解教学方法：启发式综合教学法教学用具：幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、教学过程：一、知识回顾（一）、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流如图所示（b）、（）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流如图（b）所示而（a）、(d)为直流，其中（a）为恒定电流（二

5、）、正弦交流的产生及变化规律1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的即正弦交流2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面这一位置穿过线圈的磁通量最大，但各边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势3、规律：（1）函数表达式： 匝面积为 的线圈以角速度 转动，从中性面开始计时，则 用 表示峰值 ,则 在纯电阻电路中，电流： 电压： （2）图象表示： 二、新教学：1、表征交变电流大小物理量瞬时值：对应某一时刻的交流的值，用小写字母表示， ， ， 峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示， , ， ,

6、 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ，即仅由匝数 ，线圈面积 ，磁感强度 和角速度 四个量决定与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的有效值：、意义：描述交流电做功或热效应的物理量、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是 ； 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有 ； 的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值即 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交

7、流电流表和交流电压表的读数是有效值对于交流电若没有特殊说明的均指有效值、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值峰值、有效值、平均值在应用上的区别峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路说，没有什么应用意义若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值交流的有效值是按热效应定义的，对于一个确定的交流说，其有效值是一定的而平均值是由公式 确定的，其值大小由某段时间磁通量的变化量决定，在不同的时间段里是不相同的如对正弦交流，其正半周或负半周的平均电动势大小为： ，而一周期内的平均电动势却为零在计算交流通过电阻产生的热功率时，只能用有效值，而不能用平均

8、值在计算通过导体的电量时，只能用平均值，而不能用有效值在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题示不加特别说明，提到的电流、电压、电动势都是指有效值、表征交变电流变化快慢的物理量周期 ：电流完成一次周期性变化所用的时间单位：s频率 ：一秒内完成周期性变化的次数单位：Z角频率 ：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度单位：rad/s、角速度、频率和周期的关系： 3、疑难辨析 交流电的电动势瞬时值和穿过线圈面积的磁通量的变化率成正比当线圈在匀强磁场中匀速转动时，线圈磁通量也是按正弦（或余弦）规律变化的，若从中性面开始计时， 时，磁通量最大， 应为余弦函数，此刻变化率为零（切线斜率为零）， 时，磁通量为零，此刻变化率最大（切线斜率最大），因此从中性面开始计时，感应电动势的瞬时表达式是正弦函数，如上图（a）（b）所示分别是 和