《三、交变电流》教学设计(河北省县级优课)-物理教案

交变电流的有效值、平均值教学设计设计思想在现代工农业生产及日常生活中大都用交流电，交流电是随时间变化的，产生的效果也是随时间变化的，那么我们怎样研究交流电的产生效果呢？平时我们家庭的电度表是怎样计算电功的？平时我们所说的交流电压是220V又是什么意思？我们要用交流电流表测量家庭用电的电流读数又会是怎样的呢？测量的结果说明什么问题？这些一系列的问题我们可以通过本节内容的学习得到解决。其实我们只需要研究交流电的平均效果就行了，怎样说明交流电的平均效果，这就要理解交流电的有效值的意义了，这是本节内容的重点，也是难点。我们可以通过设计这样一个演示实验：用两个相同的小灯泡，分别接在直流电源和交流电源上，让两个小灯泡发光情况相同，让学生观察和思考分析，提出有效值的定义。教学目标知识与技能1．理解什么是交流电的最大值和交流电的有效值2．知道交流电的最大值和有效值之间的关系3．知道各种交流电用电器上所示值为有效值4．知道交流电压表和电流表所测量值为有效值5．理解计算交流电的功、功率、热量等用有效值6．了解几种典型交流电的有效值的计算方法过程与方法1．通过与现实生活中的例子应用相结合，比较和理解得到交流用电器所示值与交流电表的所测值的物理意义2．通过结合电度表的应用学习理解交流电的功、功率的意义3．通过比较的方法理解正弦交流电的最大值和有效值的关系4．通过几种典型交流电的有效值的计算让学生学会应用数学工具描述和分析处理物理问题情感态度与价值观1．通过学习交流用电器的铭牌的意义，交流电表的测量值的意义，电度表所测的电功的意义，培养学生理论联系实际，将所学知识应用到现实生活中去2．通过介绍现代科技的突飞猛进，激发学生的学习热情教学重点1．交流电有效值概念2．几种典型交流电有效值的计算方法教学难点1．交流电有效值概念2．几种典型交流电有效值的计算方法教学用具电源、小灯泡“6V0.3A”、导线、开关、滑动变阻器教学方法1．在教师的指导下的启发式教学2．归纳总结法教学环节教学内容和教师组织活动学生主体活动提问讨论，引入课题一.问题讨论：1.交流电的大小和方向都在变化，交流电表的测量值是怎样的呢？2.我们家庭所用的电度表是怎样测量电流所做的功的？二.提出问题：1.平时我们所说的我国家庭所用的交流电电压是220V是什么意思？2.如果是外国的交流电他们的交流电电压又是多少？是怎样定义出来的？教师：完成本节内容的学习后，能解决以上的问题。下面，我们一起来研究交流电。学生回答：a、交流电表的示数会不断的变化b、交流电表的示数不变的学生思考讨论交流新课教学交流电有效值的概念观察与思考[演示实验：]下图所示，将两只“6V0.3A”小灯泡A、B，一个接在6V的直流电源上，一个接在有效值为6V的交流电源上，请观察两个小灯泡的亮度情况甲××甲××～乙教师总结归纳：交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流电和直流电通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。学生观察，思考两个小灯泡的亮度相同学生思考讨论交流A．说明小灯泡的实际功率相同B．说明在相等的时间内两个小灯泡产生的热量相同学生理解物理概念并做好笔记正弦或余弦交流电的有效值与最大值的关系提出问题：电流强度的大小和方向都做周期性的变化的电流叫交流电，也就说明交流电的电流大小是不断变化的，请问正弦或余弦交流电的最大值与有效值有什么关系呢？教师总结归纳：当线圈平面与磁场方向平行时，感应电动势有最大值：对正弦或余弦交流电有效值与最大值的关系有：教师说明：以上的结论需要同学们知道就可以，不需要推导过程，有兴趣的同学可以课后找相关的书籍理解。教师强调注意：①各种交流用电器上所标的额定电压、电流均指有效值。②交流电表的示数全为有效值。③电器元件（如电容）的击穿电压（耐压值）指的是最大值，但保险丝熔断电流为有效值。④一般所说交流电的值，均为有效值。学生进行小组讨论，可以从课本上阅读可得到结论学生对于结论有些困惑，想理解结论的来龙去脉学生把所学的知识与生活实践相结合，提高理论联系实践的能力非正弦或余弦交流电的有效值提出问题：对于正弦或余弦交流电的有效值我们理解过了，但是非正弦或余弦交流电的有效值与最大值也有以上的关系吗？如果没有的话，我们又怎样知道它的有效值呢？教师对可以提出用定义法求的同学给予肯定和表扬，同时激励他们讨论出具体的方法。教师总结归纳：对非正弦交流电，用有效值的定义列方程求解：，（时间取一个周期）学生进行小组讨论可能出现的情况：1．一样的关系2．不一样的关系，但是不知道具体什么结论3．用定义法可以求出典型例题例DD例DD例DD例学生利用非正弦交流电用有效值的定义列方程求解的方法来分析例题学生在黑板上参照老师的解题思路和规范进行示范解题巩固练习课堂练习：如图,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈总电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO`匀速转动,角速度为ω=20rad／s,外电路电阻R=4Ω,求：（1)转动过程中感应电动势的最大值。（2)由图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始计时的瞬时感应电动势表达式。（3)交流电表的示数。（4）电阻R的电功率。（5）线圈转动一周外力做的功教师给学生做示范解题学生根据以上的例题示范分析解答课堂练习拓展练习1．如图甲为电热毯的电路图，电热丝接在的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图乙所示波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是（）A.110V B.156V C.220V D.311V2．求如图所示的交变电流的有效值，其中每个周期的后半周期的图象为半个周期的正弦曲线。通过拓展练习，巩固所学知识，使学生对知识的应用能达到融会贯通小结与板书设计交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流电和直流电通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。（1）对正弦或余弦交流电有效值与最大值的关系有：（2）对非正弦交流电，用有效值的定义列方程求解：