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2019-2020年高中物理 表征交變電流的物理量教案 人教版第二冊 一、教學目的 1．理解交變電流最大值和有效值的意義，知道它們之間的關系 2．能利用有效值的定義計算某些交變電流的有效值 3．理解交流的周期、頻率的含義，掌握它們之間的關系 二、教學重點：交變電流的有效值的概念 三、教學難點：交變電流有效值概念的理解及應用有效值的定義進行計算 四、教　　具：示波器、電容器、多用電表、手搖發(fā)電機、燈泡等 五、教學方法：講授、演示實驗 六、課時安排：1課時， 七、教學過程 （一）引入新課 直流的電壓。電流都是恒定的，都不隨時間變化，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間作周期性變化，因此要描述它，需要更多的物理量，這節(jié)課我們就來學習表征交變電流的物理量。 （二）進行新課 通過上節(jié)的學習，我們已知道矩形線圈在勻強磁中勻速轉(zhuǎn)動時線圈中產(chǎn)生了正弦交變電流。 問：我們是如何描述交變電流的規(guī)律呢？ 答：可用公式法（e＝Em sinωt、i =Imsinωt）和圖像法(正弦曲線) 1．最大值 從上面兩式和正弦曲線的圖像可知，矩形線圈在磁場中轉(zhuǎn)動一周時，有兩個時刻處于最大值，不同時刻感應電動勢瞬時值不同。 交變電流的最大值（Em和Im）是交變電流在一個周期內(nèi)所能達到的最大值?？梢员硎窘蛔冸娏鞯膹娙趸螂妷焊叩汀? ［演示實驗］手搖發(fā)電機接入一個燈泡，當手勻速搖動，線框勻速轉(zhuǎn)動時，小燈泡明亮程度不斷變化，說明為什么？ 學生：小燈泡兩端的電壓（電流）不斷變化。 小燈泡是根據(jù)電流的熱效應來工作的，那么如何表示電流在一段時間內(nèi)產(chǎn)生的效果呢？ 2．交變電流的有效值 在實際工作中，常用交變電流的有效值來表示交流的大小。 交流的有效值是根據(jù)電流的熱效應來規(guī)定的。讓交流和直流通過相同的電阻，如果它們在相同的時間內(nèi)，產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。 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的直流，其數(shù)值就可以表示交變電流的有效值。 進一步明確有效值的定義。 正弦交流電的有效值和最大值之間的關系是： 　　　 強調(diào)：①各類用電器銘牌所示的值均為有效值　?、诟黝惤涣麟姳硭鶞y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 3.交變電流的周期和頻率 交變電流是周期性變化的，用什么來描述 交流的周期性變化的快慢呢？ （1）周期（T）：交流電完成一次周期性變化所需的時間。 （2）頻率（f）：交流電在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。 　　單位：赫茲，符號：Hz （3）周期與頻率的關系：T＝1/f　或　f＝1/T 指出：我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活所用的交流電，周期是0.02秒，頻率是50Hz。 （三）鞏固練習 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，在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量與交流電通過電阻R/2時在同一時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，則該交流電壓的有效值為　　　　V。 0.01 0.02 0.03 0.04 i(A) t(s) 0 4√2 -3√2 3．如圖，交流電的有效值是　　　　　。 4．正弦交流電壓的峰值為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、一定為0 .25J C、不可能大于0.25J D、可能小于是0.25J 5．某交流電壓隨時間的變化規(guī)律如圖所示，則此交流電的頻率是_______Hz。若將該電壓加在10uf的電容器上，則電容器的耐壓值不應小于_________V；交流電壓的有效值等于________V （四）作業(yè)布置：課文練習一（2）至（6）