人教版高中选修11物理33交变电流教案17.docx
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人教版高中选修11物理33交变电流教案17
怎样描述交变电流教案
课题
描述交变电流的物理量
课型
新授
教学目标
一、知识与技能
1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。
2知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系。
3 知道我国供电线路交变电流的周期和频率。
二、过程与方法
1 用等效的方法得出描述交变电流的有效值。
2学会观察实验，分析图象，由感性认识到理性认识的思维方式。
三、情感态度与价值观
1通过对描述交变电流的物理量的学习，体会描述复杂事物的复杂性，树立科学、严谨的学习和认识事物的态度。
2联系日常生活中的交变电流知识，培养学生将物理知识应用于生活和生产实际的意识，鼓励学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
教学重点难点
重点：
周期、频率的概念，有效值的概念和计算
难点：
有效值的概念和计算
教学方法
诱思探究教学法
教学手段
小灯泡（6V、0.3A）手摇交流发电机模型多媒体投影仪
板面设计
１．交变电流的周期和频率
（1）周期：
（2）频率：
（3）周期和频率的关系：
２．交变电流的峰值和有效值
（1）交变电流峰值（Im、Em、Um）：
（2）交变电流有效值（I、E、U）：
1）有效值：
2）正弦交流电有效值与最大值的关系
３.课堂小结
４．作业
教学过程
教法运用
教学过程一、复习引入新课
上节课我们研究了矩形线圈在匀强磁场中转动，线圈中会产生正弦交流电。
[师问]如何描述线圈中交变电流的变化规律呢?
[生答]1、公式法：
从中性面开始计时，
2、图象法：
如图所示
[师问]试确定
时刻，图象坐标与线圈转动位置的对应关系？
[生答]
线圈转过的角度分别为：
0、
、
、
、
。
[教师指出]线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变化。
这说明，线圈转动速度越快，交变电流周期性变化的越快。
交变电流与恒定电流比较具有不同的特点，用那些量来描述交变电流呢？
由学生自我重现正弦交流电理论推导过程。
教师提示如下关键点①研究对象。
②垂直切割速度。
③等效电路。
④变化规律。
引导学生把两图结合起来分析，增强分析图象的能力。
以达到感性和理性认识的结合。
教学过程
教法运用
二、讲解新课
首先考虑用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢？
1．交变电流的周期和频率。
交变电流跟别的周期性过程一样，是用周期或频率来表示变化快慢的。
（1）周期：
我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做交变电流的周期。
周期用T表示，单位是s。
（2）频率：
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。
频率用f表示，单位是Hz。
（3）周期和频率的关系是：
[说明]
①我国工农业生产和日常生活中用的交变电流周期是0.02S，频率是50Hz，电流方向每秒钟改变100次。
②交变电流的周期和频率跟发电机转子的角速度有关。
越大，周期越短、频率越高。
[演示实验]
把小灯泡接在手摇交流发电机模型的输出端。
当转子的转速由小增大时，我们看到，小灯泡发光的闪烁频率也由小增大，当转子的转速大到一定程度，由于交变电流的大小和方向变化太快，由于人眼存在视觉暂留的缘故，所以眼睛已不能分辨灯光的闪烁。
这就是为什么照明电是交变电流，而电灯亮时看不见一闪一闪的原因。
启发式提问
我们以前学过那种典型的周期性运动？
在周期和频率的定义上有什么区别和联系。
通过与匀速圆周运动的比较，让学生感受物理规律内在的和谐与同一性。
通过实验激发兴趣，让学生体会到“学有所用”的乐趣。
培养正确的科学态度。
教学过程
教法运用
２．交变电流的峰值和有效值
（1）交变电流峰值（Im、Em、Um）：
指交变电流各个参量一个周期内所能达到的最大值。
表示交变电流的强弱或电压的高低。
实际中需要考虑。
例如：
电容器接在交流电路中，应需要知道交变电压的最大值，电容器的额定电压应高于交变电压的最大值，否则电容器有可能被击穿。
（2）交变电流有效值（I、E、U）：
[思考与讨论]
如图所示的电流通过一个R=1Ω的电阻，它不是恒定电流。
（a）、怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量?
解析：
图象反映的交变电流可以分为4段。
前半个周期中，0---0.2S内，可看成电流大小为1A的恒定电流，0.2S---0.5S内，可看成电流大小为2A的恒定电流.后半个周期的电流与前半个周期方向相反，但产生热量相同。
交流电的热量：
（b）如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大?
结合［思考与讨论］进行自主探究式学习
放手让学生思考与讨论，找学生说出自己的分析思路。
教师再略做点评。
最后由学生独立完成该题。
教学过程
教法运用
恒定电流的热量：
[教师指出]
1）有效值：
（抓三个相同）让交流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内内产生的热量相等，把恒定电流的值叫做这个交变电流的有效值。
2）正弦交流电有效值与最大值之间的关系
[说明]
1交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值。
2交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的。
引入有效值的的概念便于把处理恒定电流的一些方法拓展到交流电中。
练习1试写出我国生活用电的规律表达式？
[学生]
V
[析]生活用电的有效值U=220V，频率f=50Hz，所以
在自主学习过程中让学生体会研究物理问题的一个重要思想——等效思想的应用。
物理知识在生活实际中的应用
教学过程
教法运用
V，
Hz。
又表达式
可得。
练习2
现有一交流电随时间而变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为4A，则该交流电的有效值为多大?
[学生板演做题步骤，教师点评]
解析：
交变电流一个周期内产生的热量
恒定电流的热量
由有效值定义知
解之
A
三、课堂小结：
周期或频率：
表示交变电流变化的快慢。
有效值：
表示交变电流的热效应。
正弦交变电流有效值与最大值存在着一定的关系。
通过练习加深对有效值概念的理解和应用。
由学生完成课堂小结，教师做补充。
教学过程
教法运用
四、作业
1.完成课后习题第4题
[选做]2．找一台的小型交流发电机，观察它的铭牌和构造，尝试用今天所学知识解释上面的数据和工作原理。
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