高中物理鲁科版2第三章交变电流第一节交变电流的特点

第三章交变电流第1节交变电流的特点［课时安排］：1课时［教学目标］：知识与技能(1)．理解交变电流最大值和有效值的意义，知道它们之间的关系；(2)．能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值；(3).理解交流的周期、频率的含义，掌握它们之间的关系。过程与方法：（1）能用等效法描述交变电流的有效值；（2）通过实验和例题，掌握最大值和有效值的概念；（3）弄清表征交变电流物理量的含义。情感态度与价值观：通过学习体会描述事物的复杂性，树立科学的学习和认识事物的态度。［教学重点］：交变电流的有效值的概念。［教学难点］：交变电流有效值概念的理解及应用有效值的定义进行计算。［教学器材］：示波器、电容器、多媒体等。［教学方法］：讲授、演示、录像实验等。［教学过程］：引入新课：由演示和教学录像的两种电源的波形图和几种交变电流的波形图引出：直流的电压，电流都是恒定的，都不随时间变化，要描述直流电只用电压和电流就足够了，而交变电流的电流和电压都随时间作周期性变化，因此要描述它，需要更多的物理量，这节课我们就来学习表征交变电流的物理量。演示:用示波器观察直流电和交变电流的波形图。教学录像：用示波器观察几种交变电流的波形图。新课教学：一、恒定电流和交变电流的比较1、直流电流(DC)方向不随时间变化的电流称为直流电。电池供给的电流,大小和方向都不随时间变化,所以属于直流。2、交变电流(AC)家庭电路中的电流,大小和方向都随时间做周期性变化,这样的电流叫做交变电流。例题1：下列表示交变电流的有（CE）总结：根据交变电流的定义分析，是否属于交变电流关键是看电流方向是否发生变化，而不是看大小。根据下面的图像信息可知什么？二、交变电流的周期和频率1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。3、关系：总结：一个周期内电流方向改变两次。联系生活：我国生产和生活用交流电的周期T=，频率f=50Hz，角速度ω=100πrad/s，在1s内电流的方向变化100次。观察以下交流电：(1)正弦交流电；(2)示波器中的锯齿波扫描电压；(3)电子计算机中的矩形脉冲；(4)激光通信中的尖脉冲。三、交变电流的最大值和有效值1、最大值（峰值）：电流或电压所能达到的最大值。什么是交变电流的峰值（Em，Im，Um）？电容器的耐压值：耐压值（最大值）在实际中我们常常只要知道交变电流在某段时间内的平均效果就可以了。那么我们怎样来衡量交变电流的平均效果呢？请看下面的思考与讨论[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。怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量?Q=I12Rt1+I22Rt2=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?Q=I2Rt=2.有效值定义：根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。3.正弦交流电的有效值与最大值的关系：说明：1、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；2、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；3、交流电流表和交流电压表的读数是有效值4、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值注意：峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。1、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。2、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。例题2.如图是一个按正弦函数规律变化的交变电流.请根据图象求出它的周期,频率,最大值和有效值.解析:由图象可知:T=根据f=1/T得:f=5Hz.最大值:有效值:例题3：如图所示，是一交变电流随时间变化的图象，求此交变电流的有效值．（5A）教学总结：一、恒定电流和交变电流的比较1、直流电流(DC)方向不随时间变化的电流称为直流电。电池供给的电流,大小和方向都不随时间变化,所以属于直流。2、交变电流(AC)家庭电路中的电流,大小和方向都随时间做周期性变化,这样的电流叫做交变电流。二、交变电流的周期和频率1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。3、关系：总结：一个周期内电流方向改变两次。三、交变电流的最大值和有效值1、最大值（峰值）：电流或电压所能达到的最大值。2.有效值定义：根据电流的热效应来规定，让