人教版 (新課標(biāo))選修31 交變電流教案及反思-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

描述交變電流的物理量教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1　知道交變電流和電壓的最大值、瞬時(shí)值、有效值等及其關(guān)系。 2　知道交變電流的周期和頻率，以及它們之間的關(guān)系。 3　知道我國(guó)供電線路交變電流的周期和頻率。過程與方法 1　用等效的方法得出描述交變電流的有效值。 2　通過演示實(shí)驗(yàn)和例題分析使學(xué)生正確理解并掌握有效值、最大值的概念。 3　學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)，分析圖象，由感性認(rèn)識(shí)到理性的思維方式。情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)描述交變電流的物理量的學(xué)習(xí)，體會(huì)描述復(fù)雜事物的復(fù)雜性，樹立科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)事物的態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：有效值的概念和計(jì)算。教具：交流6V電源；小燈泡（6V、0.3A）；手搖交流發(fā)電機(jī)模型。教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)提問 1、交變電流是怎樣產(chǎn)生的？（動(dòng)畫演示）答：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈里就產(chǎn)生交變電流。 2 、它的變化規(guī)律是怎樣的？圖1 學(xué)生：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈里就產(chǎn)生交變電流。線圈里產(chǎn)生的交變電流是按正弦規(guī)律變化的，它的變化規(guī)律可用公式： e=Emsinωt，i=Imsinωt和圖1來表示教師：交變電流的大小和方向都隨時(shí)間作周期性的變化，它比直流電要復(fù)雜得多。因此要描述交變電流，需要的物理量比較多。這正如要描述振動(dòng)比描述勻速運(yùn)動(dòng)需要的物理量多一樣。下面我們來討論描述交變電流特點(diǎn)的物理量。二、講解新課 1．交變電流的周期和頻率。交變電流跟別的周期性過程一樣，是用周期或頻率來表示變化快慢的。（1）周期：　我們把交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間，叫做交變電流的周期。周期用T表示，單位是s。（2）頻率：　交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做交變電流的頻率。頻率用f表示，單位是Hz。（3）周期和頻率的關(guān)系是：周期是0.02S，頻率是50Hz，電流方向每秒鐘改變100次。交變電流的周期和頻率跟發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有關(guān)。轉(zhuǎn)速越大，周期越短、頻率越高。演示實(shí)驗(yàn)：把小燈泡接在手搖交流發(fā)電機(jī)模型的輸出端。當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速由小增大時(shí)，我們看到，小燈泡發(fā)光的閃爍頻率也由小增大，當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大到一定程度，由于交變電流的大小和方向變化太快，由于人眼存在視覺暫留的緣故，所以眼睛已不能分辨燈光的閃爍。這就是為什么照明電是交變電流，而電燈亮?xí)r看不見一閃一閃的原因。 2、交變電流的峰值交流電在一周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值叫做交變電流的峰值。它表示交變電流的強(qiáng)弱或電壓的高低。例如：電容器接在交流電路中，應(yīng)需要知道交變電壓的最大值，電容器的額定電壓應(yīng)高于交變電壓的最大值，否則電容器有可能被擊穿。 3、交變電流的有效值思考與討論：如圖所示的電流通過一個(gè)R=1Ω的電阻，它不是恒定電流。 t/s ２?。?－１－２ i/A 0 0.2 0.5 1.0 （1）、怎樣計(jì)算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量? 解析：圖象反映的交變電流可以分為4段。前半個(gè)周期中，0---0.2S內(nèi)，可看成電流大小為1A的恒定電流，0.2S---0.5S內(nèi)，可看成電流大小為2A的恒定電流.后半個(gè)周期的電流與前半個(gè)周期方向相反，但產(chǎn)生熱量相同。交流電的熱量（2）如果有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過電阻R，也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱，這個(gè)電流是多大? 恒定電流的熱量教師：交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。讓交變電流和直流電流通過相同阻值的電阻，如果它們?cè)谝粋€(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，這一交變電流的有效值就跟這個(gè)直流電相等。交變電流的最大值雖然一定，但是不適于用來表示交變電流產(chǎn)生的效果。在實(shí)際工作中常用交變電流的有效值來表示交變電流的大小。通常用大寫字母E、U、I分別表示交變電流的電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流的有效值。練習(xí)1 現(xiàn)有一交變電流隨時(shí)間而變化的圖象，計(jì)算此交流電的電流有效值。 t/s 0 1 2 3 4 分析： 4、正弦交變電流的有效值與最大值的關(guān)系：說明：（1）不特別強(qiáng)調(diào)，交流電的電壓與電流都指有效值；（2）用電器標(biāo)出的電壓與電流都為有效值(電容器標(biāo)的是最大電壓) ；（3）電壓表、電流表測(cè)量的計(jì)數(shù)均為有效。我們通常說照明電路的電壓是220V，便是指有效值。算一下，它的最大值是多少？練習(xí)2 1、交流電源的電壓為6V，它和電阻R、電容器C、電壓表V組成如圖三所示的電路，設(shè)電壓表的示數(shù)為U1，電容器的耐壓值為U2，則 ( ) ～ V 圖三 A、U1＝6V 　　B、U2≥6 V Ｃ、U1=6V 　?。摹2=6V 2、如圖所示的交流為u=311sin314tV，接在阻值220Ω的電阻兩端，則（　?。?　　 A、電壓表的讀數(shù)為311V　B、電流表讀數(shù)為1.41A C、電流表讀數(shù)是1A 　　D、2s內(nèi)電阻的電熱是440J 拓展與提高現(xiàn)有一交流電隨時(shí)間而變化的圖象，其中電流的正值為正弦曲線的正半周，其最大值為4A，則該交流電的有效值為多大? 　　1 　2 　 3　　　4　　　5 t/s i/A 0 4A 答案：2A 課堂小結(jié)：周期或頻率：表示交變電流變化的快慢。有效值：表示交變電流的熱效應(yīng)。正弦交變電流有效值與最大值存在著一定的關(guān)系。布置作業(yè)：課后練習(xí)　　2、3、4

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