2019-2020年高中物理 第五章 交变电流 5.2 描述交变电流的物理量教案 新人教版选修3-2

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1、2019-2020年高中物理第五章交变电流5.2描述交变电流的物理量教案新人教版选修3-2项目内容课题描述交变电流的物理量修改与创新教学目标(一)知识与技能1.理解什么是交变电流的峰值和有效值,知道它们之间的关系。2.理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小。(二)过程与方法能应用数学工具描述和分析处理物理问题。(三)情感、态度与价值观让学生了解多种电器铭牌,介绍现代科技的突飞猛进,激发学生的学习热情教学重、难点重点交变电流有效值概念。难点交变电流有效值概念及计算。

2、教学准备电源、电容器、灯泡“6V,0.3A”、幻灯片、手摇发电机教学过程(一)引入新课矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,在线圈中产生了正弦交变电流。如何描述交变电流的变化规律呢?可以用公式法描述。从中性面开始计时,得出瞬时电动势:e=Emsinωt瞬时电流:i=Imsinωt瞬时电压:u=Umsinωt其中Em=NBSω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。这节课我们学习表征正弦交变电流的物理量。(二)进行新课1.周期和频率请同学们阅读教材,回答下列问题:(1)什

3、么叫交变电流的周期?(2)什么叫交变电流的频率?(3)它们之间的关系是什么?(4)我国使用的交变电流的周期和频率各是多大?交变电流完成一次周期性的变化所用的时间,叫做交变电流的周期,用T表示。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,用f表示。T=我国使用的交变电流频率f=50Hz,周期T=0。02s。2.交变电流的峰值(Em,Im,Um)交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值,可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度。[演示]电容器的耐压值将电容器(8V,500μF)接在学生电

4、源上充电,接8V电压时电容器正常工作,接16V电压时,几分钟后闻到烧臭味,后听到爆炸声。电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压,若电源电压的最大值超过耐压值,电容器可能被击穿。但是交变电流的最大值不适于表示交变电流产生的效果,在实际中通常用有效值表示交变电流的大小。思考与讨论:0~0.2s、0.2~0.5s、0.5~0.8s、0.8~1s这四个阶段电流大小不变化,分别计算出热量,然后加起来。由解得J;J;J;J所以,1s内电阻R中产生的热量为J由解得,A=1.67A2.有效值(E、I、U)让交变电流和直流电

5、通过同样的电阻,如果它们在相同时间内产生热量相等,把直流电的值叫做交变电流的有效值。通常用大写字母U、I、E表示有效值。正弦交变电流的最大值与有效值有以下关系:I==0.707ImU==0.707Um[强调](1)各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值。(2)交变电流表(电压表或电流表)所测值为有效值。(3)计算交变电流的功、功率、热量等用有效值。(三)课堂总结、点评本节课主要学习了以下几个问题:1.表征交变电流的几个物理量:周期和频率、峰值和有效值。2.交变电流的周期与频率的关系:T=。3.正弦式交变电流

6、最大值与有效值的关系:I=,U=。(四)实例探究【例1】表示交变电流随时间变化图象如图所示,则交变电流有效值为()A.5AB.5AC.3.5AD.3.5A综合应用【例2】交流发电机矩形线圈边长ab=cd=0.4m,bc=ad=0.2m,共50匝,线圈电阻r=1Ω,线圈在B=0.2T的匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴OO′以r/s转速匀速转动,外接电阻9Ω,如图所示。求:(1)电压表读数;(2)电阻R上电功率。板书设计描述交变电流的物理量1.表征交变电流的几个物理量:周期和频率、峰值和有效值。2.交变电流的周期与频

7、率的关系:T=。3.正弦式交变电流最大值与有效值的关系:I=,U=。教学反思学生对于计算题过于依赖计算器,要让他们养成手算习惯。

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