第二节 描述交变电流的物理量.doc

第二节 描述交变电流的物理量教学目标一、知识目标1.理解什么是交变电流的最大值和有效值，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、能力目标能应用数学工具描述和分析处理物理问题.三、德育目标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：交变电流有效值概念. 教学难点：交流电有效值概念及计算. 教学方法：在教师指导下的启发式教学. 教学用具：电源、电容器、灯泡“6 V 0.3 A”、幻灯片、手摇发电机. 课时安排：1课时教学过程一、引入新课（约3分钟）提问学生：上节课讲了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流电.如何描述交流电的变化规律呢？总结归纳学生回答：用公式法描述.从中性面开始计时，得出瞬时电动势：e=Emsin t瞬时电流：i=Imsin t.瞬时电压：u=Umsin t.其中Em=NBS用图象法描述.如图所示：交流电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流电的物理量.二、新课教学（约20分钟）1.交变电流的最大值（Em,Im,Um）（约3分钟）交变电流的最大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.电容器的耐压值.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.但是交流电的最大值不适于表示交流电产生的效果，在实际中通常用有效值表示交流电流的大小.2.有效值（E、I、U）（约7分钟）演示如下图所示，将两只“6 V、0.3 A”的小电珠A、B，一个接在6 V的直流电源上，一个接在有效值为6 V的交流电源上，观察灯的亮度.两灯的亮度相同.让交流电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流电的有效值.通常用大写字母U、I、E表示有效值.3.正弦交流电的有效值与最大值的关系（约3分钟）计算表明，正弦交流电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）交流电表（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.4.周期和频率（约3分钟）请同学们阅读教材，回答下列问题：（1）什么叫交流电的周期？（2）什么叫交流电的频率？（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=我国使用的交流电频率f=50 Hz,周期T=0.02 s.注：有个别欧美国家使用交流电的频率为60 Hz.5.例题分析（约4分钟）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A.5AB.5 A C.3.5AD.3.5 A解析：设交变电流的有效值为I，据有效值的定义，得I2RT=（4）2R+（3）2R解得I=5 A综上所述应选择B.（三）小结（约1分钟）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：最大值、有效值、周期、频率.2.正弦式交流电最大值与有效值的关系：I=,U=.3.交流电的周期与频率的关系：T=.（四）学生练习（约16分钟）一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.解析：（1）线圈在磁场中产生：Em=NBS=500.20.40.22 V=160 VI= A=8 AU=IR=72 V101.5 V（2）P=UI=728 W=1152 W二1.把220 V的正弦式电流接在440 电阻两端，则该电阻的电流峰值A.0.5 AB.0.5 AC.2 AD. A2.电路如图所示，交变电流电源的电压是6 V，它跟电阻R1、R2及电容C、电压表一起连成如图电路.忽略电源内阻，为保证电容器不击穿，电容器耐压值U2和电压表示数U1分别为A.U1=6 VB.U2=6 VC.U1=6 VD.U26V3.两个相同电阻分别通以下图两种电流，则在一个周期内产生的热量QAQB=_.4.关于正弦式电流的有效值，下列说法中正确的是A.有效值就是交流电在一周期内的平均值B.交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的C.在交流电路中，交流