高中物理 5.2 描述交变电流的物理量1教学案 新人教版选修.doc

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1、描述交变电流的物理量课题5.2描述交变电流的物理量计划课时上课日期实用课时说明教学目标知道交变电流的周期和频率，以及它们与转子角速度ω的关系。知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系。教学重难点周期、频率的概念，有效值的概念和计算有效值的概念和计算1、情景导入，展示目标教师提出问题：下面各个图的不同。大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电．如图所示（b）、（c）、（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．通过看图，要想知道不同类型电流不

2、同方面的特点，需要知道描述交流电的物理量，从而引入本节内容。2、合作探究，精讲点拨探究一：表征交变电流大小物理量指导学生阅读教材，通过小组讨论明确该问题。①瞬时值：对应某一时刻的交流的值，用小写字母表示，，，．②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，,，．,．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．关键点拨加工润色③有效值：ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流

3、的有效值．ⅲ、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．ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交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．ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值．交流电的有效值计算④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，对纯电阻电路来说，没有什

4、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来定义的，对于一个确定的交流来说，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来决定，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

5、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．探究二：表征交变电流变化快慢的物理量①周期：电流完成一次周期性变化所用的时间．单位：s.②频率：一秒内完成周期性变化的次数．单位：ＨZ.③角频率：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度．单位：rad/s.④、角速度、频率和周期的关系：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

6、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．作业布置教学心得