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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動時線圈中產生了正弦交變電流。 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所能達到的最大值。可以表示交變電流的強弱或電壓高低。 ［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產生的效果呢？ 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，產生的熱量相等，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：①各類用電器銘牌所示的值均為有效值　　②各類交流電表所測得的值也均為有效值 　　?、鄯彩菦]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：我國工農業(yè)生產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內產生的熱量與交流電通過電阻R/2時在同一時間內產生的熱量相同，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內電阻上產生的熱量（ ） 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）