《交变电流的特点》示范课教学设计【物理鲁科版高中选择性必修第二册(新课标)】

1、 /6 /63.1交变电流的特点教学目标知道什么是直流电、交变电流并能够区分。知道交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。理解交变电流的最大值和有效值，能利用有效值的定义计算常见交变电流的有效值。教学重难点教学重点能利用有效值的定义计算常见交变电流的有效值。教学难点能利用有效值的定义计算常见交变电流的有效值。教学准备多媒体设备教学过程新课引入将U型磁铁放入发光灯泡的上端，仔细观察灯丝出现什么现彖？为什么？讲授新课一、直流电流和交变电流教师活动：用数字万用电表的交流电压挡测量交流电源的电压，发现无论红黑表笔分别插入插座的哪两个插孔，显示的电压都是220伏。教师提问：与直流电源对比，交流电源有什么

2、不同呢？学生回答：交流电源没有正负极。教师活动：把的直流电源和交流学生电源分别接入示波器输入端，进一步观察交流电源和直流电源的区别。教师提问：交流电源在人小和方向上与直流电源有什么不同呢？学生回答：直流电源的人小和方向都不变，而交流电源的人小和方向都在变化。教师提问：大家思考开始的实验，为什么灯丝会发生抖动呢？学生回答：灯丝在磁场中抖动是因为交变电流的方向周期性变化，灯丝的受力方向周期性变化。教师活动：直流电流：方向不随时间变化的电流。恒定电流：犬小和方向都不随时间变化的电流。交变电流：人小和方向都随时间做周期性变化的电流，俗称交流。图像特点恒定电流的图像是一条与时间轴平行的直线，如图甲所示。

3、交变电流的图像有时会在时间轴的上方，有时会在时间轴的下方，即随时间做周期性变化，如图乙所示。iU甲乙二、交变电流的周期和频率学生活动：阅读教材教师提问：什么叫周期？用什么表示？单位是什么？学生回答:交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫周期，用T表示，单位是秒(s)。教师提问：什么是频率？用什么表示？单位是什么？学生回答：交变电流在一段时间内完成周期性变化的次数与这段时间之比称为交变电流的频率。用/表示，单位是赫兹(Hz)。教师提问：根据周期和频率的定义，可知，周期和频率的关系是什么？学生回答：互为倒数，即教师活动：我国民用交变电流的周期T=0.02s,频率f=50HZo交变电流不都是按照正

4、弦规律变化的，如卜图所示:三、交变电流的最人值和有效值教师提问：什么是最人值？用什么字母表示?学生回答：交变电流的电压、电流所能达到的最人数值，又叫峰值，用An表示。教师提问：(1)如图所示电流Z=2A通过一个R=2Q的电阻。它是恒定电流。怎样计算通电Is内电阻尺中产生的热量?学生活动：分析并求解。教师提问：(2)如图所示，电流/通过一个R=1Q的电阻，它不是恒定电流。怎样计算通电Is内电阻虑中产生的热量？如果有一个人小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻尺也能在Is内产生同样的热量，这个电流是多大？神ATOC o 1-5 h z2.I1:0fc_o3T1?5-1:*-2:；学生活动：利用分段法

5、分析并求解。教师活动：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交流的一个周期内 /6 /6产生的热量相等，则这个恒定电流的电流电压U,叫作这个交流的有效值。教师提问：如果把一个定值电阻接入正弦式交变电流，电阻也会发热，例如：电炉子,电饭煲等，这又是怎么计算热量的呢?对非正弦式交变教师活动：正弦式交变电流峰值和有效值的关系：1=命电流，必须根据电流的热效应来求解有效值，且时间一般取一个周期。其具体做法是：假设让交变电流通过电阻凡计算交变电流在一个周期内产生的热量0（可分段计算），其中热量0用相应的物理量的有效值表示（如片片當进而求出相应的有效值。教师提问：哪些情况卜，我们说的电压电流指

6、有效值呢？学生回答：交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值；没有特别说明的情况下，都指有效值。教师活动：引导学生计算下列各种情况的有效值，填入表格。电流名称电流图线有效值正弦式交变电流正弦半波电流汽八772T1正弦单向脉动电流zw772T1矩形脉动电流772T1I=i非对称性交变电流10厶1.1101772;T:J*寸扣+Z）教师活动:注意:交流电流表和交流电压表的读数是有效值:若保证保险丝管正常使用,应考虑交变电流的有效值。教师提问：什么是电容器的耐压值?学生回答：耐压值是指能够加在电容器两端的最人电压。教师活动：若电源电压的最人值超过耐

7、压值，电容器町能被击穿。但是交变电流的最人值不适于表示交变电流产生的效杲，在实际中通常用有效值表示交变电流的人小。典题剖析例1（多选）卞列说法正确的是（）A使用交流电的用电器铭牌上所标示的额定电压、额定电流的数值均为最人值B.用交流电流表和电压表测得的数值是有效值C照明电路电压220V指的是有效值D.所有交变电流的有效值和最人值之间均存在E=解析：各种使用交流电的用电器铭牌上所标示的数值均为有效值，故A项错误；交流电表测得的数值为有效值，故B项正确；照明电路电压220V指的是有效值，故C项正确：PHTE=年、U=耳Z=半是正弦式交变电流有效值和最大值的关系，故D项错误。故正确答2V2V2案为BC。答案：BC例2.如图所示是一交变电流的口图像，则该交变电流的有效值为（）A.4A8CJAD.答案：D解析：根据交变电流有效值的定义可得:FRT=HR+liRf2,Z2J?x3xl0_2=j7?x10_2+42x2x10_2,解得I=3故D正确。课堂小结定义：相同的