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高中物理课堂教学教案 年 月 日课 题52 描述交变电流的物理量 新授课1课时教 学 目 标(一)知识与技能1理解什么是交变电流的峰值和有效值,知道它们之间的关系。2理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小。(二)过程与方法能应用数学工具描述和分析处理物理问题。(三)情感、态度与价值观让学生了解多种电器铭牌,介绍现代科技的突飞猛进,激发学生的学习热情 教学重点、难点重点交变电流有效值概念。难点交变电流有效值概念及计算。教 学 方 法 实验、启发教 学 手 段 多媒体课件电源、电容器、灯泡“6 V,0.3 A”、幻灯片、手摇发电机 教学活动 (一)引入新课矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,在线圈中产生了正弦交变电流。如何描述交变电流的变化规律呢?可以用公式法描述。从中性面开始计时,得出瞬时电动势:e=Emsint 瞬时电流:i=Imsint瞬时电压:u=Umsint 其中Em=NBS交变电流的大小和方向都随时间做周期性变化,只用电压、电流描述不全面。这节课我们学习表征正弦交变电流的物理量。(二)进行新课1周期和频率请同学们阅读教材,回答下列问题:(1)什么叫交变电流的周期?(2)什么叫交变电流的频率?(3)它们之间的关系是什么?(4)我国使用的交变电流的周期和频率各是多大?交变电流完成一次周期性的变化所用的时间,叫做交变电流的周期,用T表示。交变电流在1 s内完成周期性变化的次数,叫做交变电流的频率,用f表示。T=我国使用的交变电流频率f=50 Hz,周期T=0。02 s。2交变电流的峰值(Em,Im,Um)交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值,可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度。演示电容器的耐压值将电容器(8 V,500F)接在学生电源上充电,接8 V电压时电容器正常工作,接16 V电压时,几分钟后闻到烧臭味,后听到爆炸声。电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压,若电源电压的最大值超过耐压值,电容器可能被击穿。但是交变电流的最大值不适于表示交变电流产生的效果,在实际中通常用有效值表示交变电流的大小。思考与讨论:00.2s、0.20.5s、0.50.8s、0.81s这四个阶段电流大小不变化,分别计算出热量,然后加起来。由解得J;J;J;J所以,1s内电阻R中产生的热量为 J由解得,A=1.67A2有效值(E、I、U)让交变电流和直流电通过同样的电阻,如果它们在相同时间内产生热量相等,把直流电的值叫做交变电流的有效值。通常用大写字母U、I、E表示有效值。正弦交变电流的最大值与有效值有以下关系:I=0.707Im U=0.707Um强调(1)各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值。(2)交变电流表(电压表或电流表)所测值为有效值。(3)计算交变电流的功、功率、热量等用有效值。(三)课堂总结、点评本节课主要学习了以下几个问题:1表征交变电流的几个物理量:周期和频率、峰值和有效值。2交变电流的周期与频率的关系:T=。3正弦式交变电流最大值与有效值的关系:I=,U=。(四)实例探究【例1】表示交变电流随时间变化图象如图所示,则交变电流有效值为( )A5AB5 AC3.5AD3.5 A 综合应用【例2】交流发电机矩形线圈边长ab=cd=0.4 m,bc=ad=0.2 m,共50匝,线圈电阻r=1 ,线圈在B=0.2 T的匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴OO以r/s转速匀速转动,外接电阻9,如图所示。求:(1)电压表读数;(2)电阻R上电功率。 学 生 活 动作 业书面完成P39“问题与练习”第3、4、5题;思考并回答第1、2题。板 书 设 计 教 学 后 记
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