2024-2025学年高中物理第二章交变电流第03节表征交变电流的物理量教案粤教版选修3-2

PAGE1-表征交变电流的物理量一、教学目的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．理解沟通的周期、频率的含义，驾驭它们之间的关系二、教学重点：交变电流的有效值的概念三、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四、教具：电容器、电压表、手摇发电机、保险丝等五、教学方法：阅读、讲授六、课时支配：1课时，七、教学过程（一）复习引入1、什么叫交变电流？什么叫正弦式交变电流？2、正弦式交变电流的电动势瞬时值表达式是什么？电动势的最大值是什么？直流的电压、电流都是恒定的，都不随时间改变，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改变，因此要描述它，须要更多的物理量，这节课我们就来学习表征交变电流的物理量。（二）进行新课一、描述交变电流改变快慢的物理量请同学们阅读教材34页，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）周期、频率、角速度的关系是什么？（4）我国运用的交变电流的周期和频率各是多大？小结：1、周期：交变电流完成一次周期性改变所需的时间。符号是T单位为S2、频率:交变电流一秒内完成周期性改变的次数。符号是f单位为Hz3、周期与频率的关系：或（互为倒数关系）练习1：我国生产和生活用交变电流的周期T＝_______s，频率f=_______Hz，角速度ω＝_______rad/s，在1s内电流的方向改变_______次。练习2：如图所示为某正弦式交变电流的图像，求其周期、频率和角速度。引问：我们是如何描述交变电流的规律呢？二、描述交变电流大小的物理量1、峰值（最大值）：（1）物理意义：表示电流的强弱或电压的凹凸。（2）留意：电容器的耐压值（也称击穿电压）要高于沟通电的峰值，否则电容器可能被击穿。例：如将e=400sin314t加在电容器两端，那么电容器的耐压值不得低于多少伏？2、瞬时值：例：已知，求电压的峰值、周期和频率。从上面可知，矩形线圈在磁场中转动一周时，有两个时刻处于最大值，不同时刻感应电动势瞬时值不同。交变电流的最大值（Em和Im）是交变电流在一个周期内所能达到的最大值。可以表示交变电流的强弱或电压凹凸。［演示试验］手摇发电机接入一个灯泡，当手匀速摇动，线框匀速转动时，小灯泡光明程度不断改变，说明为什么？学生：小灯泡两端的电压（电流）不断改变。小灯泡是依据电流的热效应来工作的，那么如何表示电流在一段时间内产生的效果呢？问题1：如图所示电流I=2A通过一个R=2Ω的电阻。它是恒定电流。怎样计算通过1S内电阻R中产生的热量?问题2：如图所示电流I通过一个R=1Ω的电阻。他不是恒定电流。（1）怎样计算通过1S内电阻R中产生的热量?（2）假如有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R也能在１S内产生同样的热量，这个电流是多大？3、有效值（E，I，U）在实际工作中，常用交变电流的有效值来表示沟通的大小。沟通的有效值是依据电流的热效应来规定的。让沟通和直流通过相同的电阻，假如它们在相同的时间内，产生的热量相等，就把这始终流的数值叫做这一沟通的有效值。有效值表示交变电流产生的平均效果。只要与交变电流有相同的热效应的直流，其数值就可以表示交变电流的有效值。进一步明确有效值的定义。正弦沟通电的有效值和最大值之间的关系是：强调：①各类用电器铭牌所示的值均为有效值②各类沟通电表所测得的值也均为有效值③凡是没有说明的，所指的值均为有效值（三）巩固练习1．某用电器允许的最大电压是300V，能否把它接入照明电路中，为什么？2．一电压U＝10V的直流电通过电阻R，在时间t内产生的热量与沟通电通过电阻R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该沟通电压的有效值为V。0.010.020.030.04i(A)t(s)00.010.020.030.04i(A)t(s)04√2-3√24．正弦沟通电压的峰值为10V，周期为0.2S，将此电压接在10的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（）A、可能为零B、肯定为0.25JC、不行能大于0.25JD、可能小于是0.25J5．某沟通电压随时间的改变规律如图所示，则此沟通电的频率是_______Hz。若将该电压加在10uf的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_________V；沟通电压的有效值等于________V(四）课堂小结1、周期和频率：，2、峰值（最大值）：表示沟通电流的强弱或电压的凹凸3、有效值：（1）依据电流的热效应来规定。（2）正弦交变电流的最大值是有效值的倍。（3）留意：A、对于沟通若没有特别说明的均指有效值。B、电容器的耐压值要高于交变电流的峰值。C、求交变电流的功、功率和电热时必需用交变电流的有效值。D、求通过某导体横截面的电量肯定要用交变电流的平均值。作业布置：课文练习一（2）至（6）板书设计：2.3表征交变电流的物理量描述交变电流改变快慢的物理量1、周期：交变电流完成一次周期性改变所需的时间。符号是T，单位为s；2、频率:交变电流一秒内完成周期性改变的次数。符号是f，单位为Hz；3、周期与频率的关系：或（互为倒数关系）；我国生产和生活用交变电流的频率是50Hz，电压为220V。描述交变电流大小的物理量1、峰值（最大值）（Em，Im，Um）：表示沟通电流的强弱或电压的凹凸2、瞬时值（e，i