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文檔簡介
表征交變電流的物理量表征交變電流的物理量篇1教學目標一、知識目標1、復習上節課知識,并推出;.2、理解交變電流的周期、頻率含義,掌握它們相互間關系,知道我國生產和生活用電的周期(頻率)的大小.3、理解交變電流的最大值和有效值的意義,知道它們之間的關系,會應用正弦式交變電流有效值公式進行有關計算.4、能利用有效值定義計算某些交變電流的有效值二、能力目標1、培養學生閱讀、理解及自學能力.2、培養學生將知識進行類比、遷移的能力.3、使學生理解如何建立新的物理概念而培養學生處理解決新問題能力.4、培養學生應用數學工具處理解決物理問題的能力.5、訓練學生由特殊到一般的歸納、演繹思維能力.6、培養學生的實際動手操作能力.三、情感目標1、由用電器銘牌,可介紹我國近幾年的經濟騰飛,激發學生愛國精神和為建設祖國發奮學習的精神.2、讓學生體會對稱美.教學建議教材分析及相關教法建議1、要讓學生知道,由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時間作周期性變化,就需要多一些物理量來描述它不同方面的特性.如:周期和頻率表示交變電流周期性變化的快慢,最大值表明交變電流在變化過程中所能達到的最大數值,反映了交變電流的變化范圍.2、交變電流的有效值表示交變電流產生的平均效果,是教學的重點,也是教學的難點.首先要使學生明白引入有效值的必要:由于交變電流的大小和方向隨時間變化,它產生的效果也隨時間而變化,而實用中常常只要知道它的平均效果就可以了.為此引入有效值的概念;進而讓學生知道怎樣衡量交變電流的平均效果,即用與交變電流有相同熱效應的直流來表示交變電流的平均效果,從而明確有效值的物理意義.3、要讓學生知道,提到交變電流的電壓、電流、電動勢時,如果不加特別說明,通常指的都是交變電流的有效值,電表測量的數值,也都是有效值.正弦電流的有效值和最大值的關系,課本中是直接給出的,不要求加以證明.但它十分有用,應要求學生記住.還要讓學生明確地知道,這一關系只對正弦式電流成立,對其他波形的交變電流并不成立。教學重點、難點、疑點及解決辦法1、交變電流有效值概念既是重點又是難點,通過計算特殊形式的交變電流的有效值來體會和掌握它的定義2、交變電流瞬時值確定使學生感到困難,通過例題分析使學生學會借助數學工具處理解決物理問題的能力。教學設計方案表征交變電流物理量教學目的:l、掌握表征交變電流大小物理量.2、理解有效值的定義并會用它解決相關問題.3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量.教學重點:表征交流電的幾個物理量,特別是“有效值”教學難點:有效值的理解教學方法:啟發式綜合教學法教學用具:幻燈片、交流發電機模型、演示電流表、教學過程:一、知識回顧(一)、交變電流:大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流.如圖所示(b)、(c)、(e)所示電流都屬于交流,其中按正弦規律變化的交流叫正弦交流.如圖(b)所示.而(a)、(d)為直流,其中(a)為恒定電流.(二)、正弦交流的產生及變化規律.1、產生:當線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,線圈中產生的交流是隨時間按正弦規律變化的.即正弦交流.2、中性面:勻速旋轉的線圈,位于跟磁感線垂直的平面叫做中性面.這一位置穿過線圈的磁通量最大,但各邊都未切割磁感線,或者說這時線圈的磁通量變化率為零,線圈中無感應電動勢.3、規律:(1)函數表達式:匝面積為的線圈以角速度轉動,從中性面開始計時,則.用表示峰值,則在純電阻電路中,電流:.電壓:.(2)圖象表示:二、新課教學:1、表征交變電流大小物理量①瞬時值:對應某一時刻的交流的值,用小寫字母表示,,,.②峰值:即最大的瞬時值用大寫字母表示,,,.,.注意:線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉動時,所產生感應電動勢的峰值為,即僅由匝數,線圈面積,磁感強度和角速度四個量決定.與軸的具體位置,線圈的形狀及線圈是否閉合都是無關的.③有效值:ⅰ、意義:描述交流電做功或熱效應的物理量ⅱ、定義:跟交流熱效應相等的恒定電流的值叫做交流的有效值.ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關系是;.注意:正弦交流的有效值和峰值之間具有;的關系,非正弦(或余弦)交流無此關系,但可按有效值的定義進行推導,如對于正負半周最大值相等的方波電流,其熱效應和與其最大值相等的恒定電流是相同的,因而其有效值即等于其最大值.即.ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值;交流電流表和交流電壓表的讀數是有效值.對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值.ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值.④峰值、有效值、平均值在應用上的區別.峰值是交流變化中的某一瞬時值,對純電阻電路來說,沒有什么應用意義.若對含電容電路,在判斷電容器是否會被擊穿時,則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值.交流的有效值是按熱效應來定義的,對于一個確定的交流來說,其有效值是一定的.而平均值是由公式確定的,其值大小由某段時間磁通量的變化量來決定,在不同的時間段里是不相同的.如對正弦交流,其正半周或負半周的平均電動勢大小為:,而一周期內的平均電動勢卻為零.在計算交流通過電阻產生的熱功率時,只能用有效值,而不能用平均值.在計算通過導體的電量時,只能用平均值,而不能用有效值.在實際應用中,交流電器銘牌上標明的額定電壓或額定電流都是指有效值,交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值,解題中,若題示不加特別說明,提到的電流、電壓、電動勢都是指有效值.2、表征交變電流變化快慢的物理量①周期:電流完成一次周期性變化所用的時間.單位:s.②頻率:一秒內完成周期性變化的次數.單位:HZ.③角頻率:就是線圈在勻強磁場中轉動的角速度.單位:rad/s.④、角速度、頻率和周期的關系:3、疑難辨析交流電的電動勢瞬時值和穿過線圈面積的磁通量的變化率成正比.當線圈在勻強磁場中勻速轉動時,線圈磁通量也是按正弦(或余弦)規律變化的,若從中性面開始計時,時,磁通量最大,應為余弦函數,此刻變化率為零(切線斜率為零),時,磁通量為零,此刻變化率最大(切線斜率最大),因此從中性面開始計時,感應電動勢的瞬時表達式是正弦函數,如上圖(a)(b)所示分別是和表征交變電流的物理量篇2教學目的:l、掌握表征交變電流大小物理量。2、理解有效值的定義并會用它解決相關問題。3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量。教學重點:掌握表征交變電流大小物理量。理解有效值的定義并會用它解決相關問題教學難點
:有效值的理解教學準備:幻燈片、交流發電機模型、演示電流表、教學過程
:一、知識回顧(一)、交變電流:大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流。如圖15-1所示(b)、(c)、(e)所示電流都屬于交流,其中按正弦規律變化的交流叫正弦交流。如圖(b)所示。而(a)、(d)為直流其中(a)為恒定電流。(二)、正弦交流的產生及變化規律。1、產生:當線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,線圈中產生的交流是隨時間按正弦規律變化的。即正弦交流。規律:圖象表示:二、新課教學:1、表征交變電流大小物理量①瞬時值:對應某一時刻的交流的值用小寫字母x表示,e
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u②峰值:即最大的瞬時值③有效值:ⅰ、意義:描述交流電做功或熱效應的物理量ⅱ、定義:跟交流熱效應相等的恒定電流的值叫做交流的有效值。ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關系是ε=
I=
U=。注意:正弦交流的有效值和峰值之間具有ε=,U=的關系,非正弦(或余弦)交流無此關系,但可按有效值的定義進行推導,如對于正負半周最大值相等的方波電流,其熱效應和與其最大值相等的恒定電流是相同的,因而其有效值即等于其最大值。即I=I。ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值;交流電流表和交流電壓表的讀數是有效值。對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值。ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值。④、峰值、有效值應用上的區別。峰值是交流變化中的某一瞬時值,對純電阻電路來說,沒有什么應用意義。若對含電容電路,在判斷電容器是否會被擊穿時,則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值。交流的有效值是按熱效應來定義的,對于一個確定的交流來說,其有效值是一定的。在實際應用中,交流電器銘牌上標明的額定電壓或額定電流都是指有效值,交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值,解題中,若題目不加特別說明,提到的電流、電壓、電動勢時,都是指有效值。2、表征交變電流變化快慢的物理量①、周期T:電流完成一次周期性變化所用的時間。單位:s.②、頻率f:一秒內完成周期性變化的次數。單位:HZ.ω=三、鞏固練習1、正弦交流電壓的峰值為10V,周期為0.2S,將此電壓接在10的電阻上,在0.05s內電阻上產生的熱量(
)A、可能為零B、一定為0.25JC、不可能大于0.25JD、可能小于是0.25J2、某交流電壓隨時間的變化規律如圖15-14所示,則此交流電的頻率是_______Hz。若將該電壓加在10uf的電容器上,則電容器的耐壓值不應小于_________V;交流電壓的有效值等于________V表征交變電流的物理量篇3教學目標
一、知識目標1、復習上節課知識,并推出;.2、理解交變電流的周期、頻率含義,掌握它們相互間關系,知道我國生產和生活用電的周期(頻率)的大小.3、理解交變電流的最大值和有效值的意義,知道它們之間的關系,會應用正弦式交變電流有效值公式進行有關計算.4、能利用有效值定義計算某些交變電流的有效值二、能力目標1、培養學生閱讀、理解及自學能力.2、培養學生將知識進行類比、遷移的能力.3、使學生理解如何建立新的物理概念而培養學生處理解決新問題能力.4、培養學生應用數學工具處理解決物理問題的能力.5、訓練學生由特殊到一般的歸納、演繹思維能力.6、培養學生的實際動手操作能力.三、情感目標1、由用電器銘牌,可介紹我國近幾年的經濟騰飛,激發學生愛國精神和為建設祖國發奮學習的精神.2、讓學生體會對稱美.教學建議教材分析及相關教法建議1、要讓學生知道,由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時間作周期性變化,就需要多一些物理量來描述它不同方面的特性.如:周期和頻率表示交變電流周期性變化的快慢,最大值表明交變電流在變化過程中所能達到的最大數值,反映了交變電流的變化范圍.2、交變電流的有效值表示交變電流產生的平均效果,是教學的重點,也是教學的難點.首先要使學生明白引入有效值的必要:由于交變電流的大小和方向隨時間變化,它產生的效果也隨時間而變化,而實用中常常只要知道它的平均效果就可以了.為此引入有效值的概念;進而讓學生知道怎樣衡量交變電流的平均效果,即用與交變電流有相同熱效應的直流來表示交變電流的平均效果,從而明確有效值的物理意義.3、要讓學生知道,提到交變電流的電壓、電流、電動勢時,如果不加特別說明,通常指的都是交變電流的有效值,電表測量的數值,也都是有效值.正弦電流的有效值和最大值的關系,課本中是直接給出的,不要求加以證明.但它十分有用,應要求學生記住.還要讓學生明確地知道,這一關系只對正弦式電流成立,對其他波形的交變電流并不成立。教學重點、難點、疑點及解決辦法1、交變電流有效值概念既是重點又是難點,通過計算特殊形式的交變電流的有效值來體會和掌握它的定義2、交變電流瞬時值確定使學生感到困難,通過例題分析使學生學會借助數學工具處理解決物理問題的能力。教學設計方案表征交變電流物理量教學目的:l、掌握表征交變電流大小物理量.2、理解有效值的定義并會用它解決相關問題.3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量.教學重點:表征交流電的幾個物理量,特別是“有效值”教學難點
:有效值的理解教學方法:啟發式綜合教學法教學用具:幻燈片、交流發電機模型、演示電流表、教學過程
:一、知識回顧(一)、交變電流:大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流.如圖所示(b)、(c)、(e)所示電流都屬于交流,其中按正弦規律變化的交流叫正弦交流.如圖(b)所示.而(a)、(d)為直流,其中(a)為恒定電流.(二)、正弦交流的產生及變化規律.1、產生:當線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,線圈中產生的交流是隨時間按正弦規律變化的.即正弦交流.2、中性面:勻速旋轉的線圈,位于跟磁感線垂直的平面叫做中性面.這一位置穿過線圈的磁通量最大,但各邊都未切割磁感線,或者說這時線圈的磁通量變化率為零,線圈中無感應電動勢.3、規律:(1)函數表達式:匝面積為的線圈以角速度轉動,從中性面開始計時,則.用表示峰值,則在純電阻電路中,電流:.電壓:.(2)圖象表示:二、新課教學:1、表征交變電流大小物理量①瞬時值:對應某一時刻的交流的值,用小寫字母表示,,,.②峰值:即最大的瞬時值用大寫字母表示,,,.,.注意:線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉動時,所產生感應電動勢的峰值為,即僅由匝數,線圈面積,磁感強度和角速度四個量決定.與軸的具體位置,線圈的形狀及線圈是否閉合都是無關的.③有效值:ⅰ、意義:描述交流電做功或熱效應的物理量ⅱ、定義:跟交流熱效應相等的恒定電流的值叫做交流的有效值.ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關系是;.注意:正弦交流的有效值和峰值之間具有;的關系,非正弦(或余弦)交流無此關系,但可按有效值的定義進行推導,如對于正負半周最大值相等的方波電流,其熱效應和與其最大值相等的恒定電流是相同的,因而其有效值即等于其最大值.即.ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值;交流電流表和交流電壓表的讀數是有效值.對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值.ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值.④峰值、有效值、平均值在應用上的區別.峰值是交流變化中的某一瞬時值,對純電阻電路來說,沒有什么應用意義.若對含電容電路,在判斷電容器是否會被擊穿時,則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值.交流的有效值是按熱效應來定義的,對于一個確定的交流來說,其有效值是一定的.而平均值是由公式確定的,其值大小由某段時間磁通量的變化量來決定,在不同的時間段里是不相同的.如對正弦交流,其正半周或負半周的平均電動勢大小為:,而一周期內的平均電動勢卻為零.在計算交流通過電阻產生的熱功率時,只能用有效值,而不能用平均值.在計算通過導體的電量時,只能用平均值,而不能用有效值.在實際應用中,交流電器銘牌上標明的額定電壓或額定電流都是指有效值,交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值,解題中,若題示不加特別說明,提到的電流、電壓、電動勢都是指有效值.2、表征交變電流變化快慢的物理量①周期:電流完成一次周期性變化所用的時間.單位:s.②頻率:一秒內完成周期性變化的次數.單位:HZ.③角頻率:就是線圈在勻強磁場中轉動的角速度.單位:rad/s.④、角速度、頻率和周期的關系:3、疑難辨析交流電的電動勢瞬時值和穿過線圈面積的磁通量的變化率成正比.當線圈在勻強磁場中勻速轉動時,線圈磁通量也是按正弦(或余弦)規律變化的,若從中性面開始計時,時,磁通量最大,應為余弦函數,此刻變化率為零(切線斜率為零),時,磁通量為零,此刻變化率最大(切線斜率最大),因此從中性面開始計時,感應電動勢的瞬時表達式是正弦函數,如上圖(a)(b)所示分別是和表征交變電流的物理量篇4教學目標
一、知識目標1、復習上節課知識,并推出;.2、理解交變電流的周期、頻率含義,掌握它們相互間關系,知道我國生產和生活用電的周期(頻率)的大小.3、理解交變電流的最大值和有效值的意義,知道它們之間的關系,會應用正弦式交變電流有效值公式進行有關計算.4、能利用有效值定義計算某些交變電流的有效值二、能力目標1、培養學生閱讀、理解及自學能力.2、培養學生將知識進行類比、遷移的能力.3、使學生理解如何建立新的物理概念而培養學生處理解決新問題能力.4、培養學生應用數學工具處理解決物理問題的能力.5、訓練學生由特殊到一般的歸納、演繹思維能力.6、培養學生的實際動手操作能力.三、情感目標1、由用電器銘牌,可介紹我國近幾年的經濟騰飛,激發學生愛國精神和為建設祖國發奮學習的精神.2、讓學生體會對稱美.教學建議教材分析及相關教法建議1、要讓學生知道,由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時間作周期性變化,就需要多一些物理量來描述它不同方面的特性.如:周期和頻率表示交變電流周期性變化的快慢,最大值表明交變電流在變化過程中所能達到的最大數值,反映了交變電流的變化范圍.2、交變電流的有效值表示交變電流產生的平均效果,是教學的重點,也是教學的難點.首先要使學生明白引入有效值的必要:由于交變電流的大小和方向隨時間變化,它產生的效果也隨時間而變化,而實用中常常只要知道它的平均效果就可以了.為此引入有效值的概念;進而讓學生知道怎樣衡量交變電流的平均效果,即用與交變電流有相同熱效應的直流來表示交變電流的平均效果,從而明確有效值的物理意義.3、要讓學生知道,提到交變電流的電壓、電流、電動勢時,如果不加特別說明,通常指的都是交變電流的有效值,電表測量的數值,也都是有效值.正弦電流的有效值和最大值的關系,課本中是直接給出的,不要求加以證明.但它十分有用,應要求學生記住.還要讓學生明確地知道,這一關系只對正弦式電流成立,對其他波形的交變電流并不成立。教學重點、難點、疑點及解決辦法1、交變電流有效值概念既是重點又是難點,通過計算特殊形式的交變電流的有效值來體會和掌握它的定義2、交變電流瞬時值確定使學生感到困難,通過例題分析使學生學會借助數學工具處理解決物理問題的能力。教學設計方案表征交變電流物理量教學目的:l、掌握表征交變電流大小物理量.2、理解有效值的定義并會用它解決相關問題.3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量.教學重點:表征交流電的幾個物理量,特別是“有效值”教學難點
:有效值的理解教學方法:啟發式綜合教學法教學用具:幻燈片、交流發電機模型、演示電流表、教學過程
:一、知識回顧(一)、交變電流:大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流.如圖所示(b)、(c)、(e)所示電流都屬于交流,其中按正弦規律變化的交流叫正弦交流.如圖(b)所示.而(a)、(d)為直流,其中(a)為恒定電流.(二)、正弦交流的產生及變化規律.1、產生:當線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,線圈中產生的交流是隨時間按正弦規律變化的.即正弦交流.2、中性面:勻速旋轉的線圈,位于跟磁感線垂直的平面叫做中性面.這一位置穿過線圈的磁通量最大,但各邊都未切割磁感線,或者說這時線圈的磁通量變化率為零,線圈中無感應電動勢.3、規律:(1)函數表達式:匝面積為的線圈以角速度轉動,從中性面開始計時,則.用表示峰值,則在純電阻電路中,電流:.電壓:.(2)圖象表示:二、新課教學:1、表征交變電流大小物理量①瞬時值:對應某一時刻的交流的值,用小寫字母表示,,,.②峰值:即最大的瞬時值用大寫字母表示,,,.,.注意:線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉動時,所產生感應電動勢的峰值為,即僅由匝數,線圈面積,磁感強度和角速度四個量決定.與軸的具體位置,線圈的形狀及線圈是否閉合都是無關的.③有效值:ⅰ、意義:描述交流電做功或熱效應的物理量ⅱ、定義:跟交流熱效應相等的恒定電流的值叫做交流的有效值.ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關系是;.注意:正弦交流的有效值和峰值之間具有;的關系,非正弦(或余弦)交流無此關系,但可按有效值的定義進行推導,如對于正負半周最大值相等的方波電流,其熱效應和與其最大值相等的恒定電流是相同的,因而其有效值即等于其最大值.即.ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值;交流電流表和交流電壓表的讀數是有效值.對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值.ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值.④峰值、有效值、平均值在應用上的區別.峰值是交流變化中的某一瞬時值,對純電阻電路來說,沒有什么應用意義.若對含電容電路,在判斷電容器是否會被擊穿時,則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值.交流的有效值是按熱效應來定義的,對于一個確定的交流來說,其有效值是一定的.而平均值是由公式確定的,其值大小由某段時間磁通量的變化量來決定,在不同的時間段里是不相同的.如對正弦交流,其正半周或負半周的平均電動勢大小為:,而一周期內的平均電動勢卻為零.在計算交流通過電阻產生的熱功率時,只能用有效值,而不能用平均值.在計算通過導體的電量時,只能用平均值,而不能用有效值.在實際應用中,交流電器銘牌上標明的額定電壓或額定電流都是指有效值,交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值,解題中,若題示不加特別說明,提到的電流、電壓、電動勢都是指有效值.2、表征交變電流變化快慢的物理量①周期:電流完成一次周期性變化所用的時間.單位:s.②頻率:一秒內完成周期性變化的次數.單位:HZ.③角頻率:就是線圈在勻強磁場中轉動的角速度.單位:rad/s.④、角速度、頻率和周期的關系:3、疑難辨析交流電的電動勢瞬時值和穿過線圈面積的磁通量的變化率成正比.當線圈在勻強磁場中勻速轉動時,線圈磁通量也是按正弦(或余弦)規律變化的,若從中性面開始計時,時,磁通量最大,應為余弦函數,此刻變化率為零(切線斜率為零),時,磁通量為零,此刻變化率最大(切線斜率最大),因此從中性面開始計時,感應電動勢的瞬時表達式是正弦函數,如上圖(a)(b)所示分別是和表征交變電流的物理量篇5教學目標一、知識目標1、復習上節課知識,并推出;.2、理解交變電流的周期、頻率含義,掌握它們相互間關系,知道我國生產和生活用電的周期(頻率)的大小.3、理解交變電流的最大值和有效值的意義,知道它們之間的關系,會應用正弦式交變電流有效值公式進行有關計算.4、能利用有效值定義計算某些交變電流的有效值二、能力目標1、培養學生閱讀、理解及自學能力.2、培養學生將知識進行類比、遷移的能力.3、使學生理解如何建立新的物理概念而培養學生處理解決新問題能力.4、培養學生應用數學工具處理解決物理問題的能力.5、訓練學生由特殊到一般的歸納、演繹思維能力.6、培養學生的實際動手操作能力.三、情感目標1、由用電器銘牌,可介紹我國近幾年的經濟騰飛,激發學生愛國精神和為建設祖國發奮學習的精神.2、讓學生體會對稱美.教學建議教材分析及相關教法建議1、要讓學生知道,由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時間作周期性變化,就需要多一些物理量來描述它不同方面的特性.如:周期和頻率表示交變電流周期性變化的快慢,最大值表明交變電流在變化過程中所能達到的最大數值,反映了交變電流的變化范圍.2、交變電流的有效值表示交變電流產生的平均效果,是教學的重點,也是教學的難點.首先要使學生明白引入有效值的必要:由于交變電流的大小和方向隨時間變化,它產生的效果也隨時間而變化,而實用中常常只要知道它的平均效果就可以了.為此引入有效值的概念;進而讓學生知道怎樣衡量交變電流的平均效果,即用與交變電流有相同熱效應的直流來表示交變電流的平均效果,從而明確有效值的物理意義.3、要讓學生知道,提到交變電流的電壓、電流、電動勢時,如果不加特別說明,通常指的都是交變電流的有效值,電表測量的數值,也都是有效值.正弦電流的有效值和最大值的關系,課本中是直接給出的,不要求加以證明.但它十分有用,應要求學生記住.還要讓學生明確地知道,這一關系只對正弦式電流成立,對其他波形的交變電流并不成立。教學重點、難點、疑點及解決辦法1、交變電流有效值概念既是重點又是難點,通過計算特殊形式的交變電流的有效值來體會和掌握它的定義2、交變電流瞬時值確定使學生感到困難,通過例題分析使學生學會借助數學工具處理解決物理問題的能力。教學設計方案表征交變電流物理量教學目的:l、掌握表征交變電流大小物理量.2、理解有效值的定義并會用它解決相關問題.3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量.教學重點:表征交流電的幾個物理量,特別是“有效值”教學難點:有效值的理解教學方法:啟發式綜合教學法教學用具:幻燈片、交流發電機模型、演示電流表、教學過程:一、知識回顧(一)、交變電流:大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流.如圖所示(b)、(c)、(e)所示電流都屬于交流,其中按正弦規律變化的交流叫正弦交流.如圖(b)所示.而(a)、(d)為直流,其中(a)為恒定電流.(二)、正弦交流的產生及變化規律.1、產生:當線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,線圈中產生的交流是隨時間按正弦規律變化的.即正弦交流.2、中性面:勻速旋轉的線圈,位于跟磁感線垂直的平面叫做中性面.這一位置穿過線圈的磁通量最大,但各邊都未切割磁感線,或者說這時線圈的磁通量變化率為零,線圈中無感應電動勢.3、規律:(1)函數表達式:匝面積為的線圈以角速度轉動,從中性面開始計時,則.用表示峰值,則在純電阻電路中,電流:.電壓:.(2)圖象表示:二、新課教學:1、表征交變電流大小物理量①瞬時值:對應某一時刻的交流的值,用小寫字母表示,,,.②峰值:即最大的瞬時值用大寫字母表示,,,.,.注意:線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉動時,所產生感應電動勢的峰值為,即僅由匝數,線圈面積,磁感強度和角速度四個量決定.與軸的具體位置,線圈的形狀及線圈是否閉合都是無關的.③有效值:ⅰ、意義:描述交流電做功或熱效應的物理量ⅱ、定義:跟交流熱效應相等的恒定電流的值叫做交流的有效值.ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關系是;.注意:正弦交流的有效值和峰值之間具有;的關系,非正弦(或余弦)交流無此關系,但可按有效值的定義進行推導,如對于正負半周最大值相等的方波電流,其熱效應和與其最大值相等的恒定電流是相同的,因而其有效值即等于其最大值.即.ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值;交流電流表和交流電壓表的讀數是有效值.對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值.ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值.④峰值、有效值、平均值在應用上的區別.峰值是交流變化中的某一瞬時值,對純電阻電路來說,沒有什么應用意義.若對含電容電路,在判斷電容器是否會被擊穿時,則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值.交流的有效值是按熱效應來定義的,對于一個確定的交流來說,其有效值是一定的.而平均值是由公式確定的,其值大小由某段時間磁通量的變化量來決定,在不同的時間段里是不相同的.如對正弦交流,其正半周或負半周的平均電動勢大小為:,而一周期內的平均電動勢卻為零.在計算交流通過電阻產生的熱功率時,只能用有效值,而不能用平均值.在計算通過導體的電量時,只能用平均值,而不能用有效值.在實際應用中,交流電器銘牌上標明的額定電壓或額定電流都是指有效值,交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值,解題中,若題示不加特別說明,提到的電流、電壓、電動勢都是指有效值.2、表征交變電流變化快慢的物理量①周期:電流完成一次周期性變化所用的時間.單位:s.②頻率:一秒內完成周期性變化的次數.單位:HZ.③角頻率:就是線圈在勻強磁場中轉動的角速度.單位:rad/s.④、角速度、頻率和周期的關系:3、疑難辨析交流電的電動勢瞬時值和穿過線圈面積的磁通量的變化率成正比.當線圈在勻強磁場中勻速轉動時,線圈磁通量也是按正弦(或余弦)規律變化的,若從中性面開始計時,時,磁通量最大,應為余弦函數,此刻變化率為零(切線斜率為零),時,磁通量為零,此刻變化率最大(切線斜率最大),因此從中性面開始計時,感應電動勢的瞬時表達式是正弦函數,如上圖(a)(b)所示分別是和表征交變電流的物理量篇6教學目的:l、掌握表征交變電流大小物理量。2、理解有效值的定義并會用它解決相關問題。3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量。教學重點:掌握表征交變電流大小物理量。理解有效值的定義并會用它解決相關問題教學難點
:有效值的理解教學準備:幻燈片、交流發電機模型、演示電流表、教學過程
:一、知識回顧(一)、交變電流:大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流。如圖15-1所示(b)、(c)、(e)所示電流都屬于交流,其中按正弦規律變化的交流叫正弦交流。如圖(b)所示。而(a)、(d)為直流其中(a)為恒定電流。(二)、正弦交流的產生及變化規律。1、產生:當線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,線圈中產生的交流是隨時間按正弦規律變化的。即正弦交流。規律:圖象表示:二、新課教學:1、表征交變電流大小物理量①瞬時值:對應某一時刻的交流的值用小寫字母x表示,e
i
u②峰值:即最大的瞬時值③有效值:ⅰ、意義:描述交流電做功或熱效應的物理量ⅱ、定義:跟交流熱效應相等的恒定電流的值叫做交流的有效值。ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關系是ε=
I=
U=。注意:正弦交流的有效值和峰值之間具有ε=,U=的關系,非正弦(或余弦)交流無此關系,但可按有效值的定義進行推導,如對于正負半周最大值相等的方波電流,其熱效應和與其最大值相等的恒定電流是相同的,因而其有效值即等于其最大值。即I=I。ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值;交流電流表和交流電壓表的讀數是有效值。對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值。ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值。④、峰值、有效值應用上的區別。峰值是交流變化中的某一瞬時值,對純電阻電路來說,沒有什么應用意義。若對含電容電路,在判斷電容器是否會被擊穿時,則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值。交流的有效值是按熱效應來定義的,對于一個確定的交流來說,其有效值是一定的。在實際應用中,交流電器銘牌上標明的額定電壓或額定電流都是指有效值,交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值,解題中,若題目不加特別說明,提到的電流、電壓、電動勢時,都是指有效值。2、表征交變電流變化快慢的物理量①、周期T:電流完成一次周期性變化所用的時間。單位:s.②、頻率f:一秒內完成周期性變化的次數。單位:HZ.ω=三、鞏固練習1、正弦交流電壓的峰值為10V,周期為0.2S,將此電壓接在10的電阻上,在0.05s內電阻上產生的熱量(
)A、可能為零B、一定為0.25JC、不可能大于0.25JD、可能小于是0.25J2、某交流電壓隨時間的變化規律如圖15-14所示,則此交流電的頻率是_______Hz。若將該電壓加在10uf的電容器上,則電容器的耐壓值不應小于_________V;交流電壓的有效值等于________V表征交變電流的物理量篇7教學目標
一、知識目標1、復習上節課知識,并推出;.2、理解交變電流的周期、頻率含義,掌握它們相互間關系,知道我國生產和生活用電的周期(頻率)的大小.3、理解交變電流的最大值和有效值的意義,知道它們之間的關系,會應用正弦式交變電流有效值公式進行有關計算.4、能利用有效值定義計算某些交變電流的有效值二、能力目標1、培養學生閱讀、理解及自學能力.2、培養學生將知識進行類比、遷移的能力.3、使學生理解如何建立新的物理概念而培養學生處理解決新問題能力.4、培養學生應用數學工具處理解決物理問題的能力.5、訓練學生由特殊到一般的歸納、演繹思維能力.6、培養學生的實際動手操作能力.三、情感目標1、由用電器銘牌,可介紹我國近幾年的經濟騰飛,激發學生愛國精神和為建設祖國發奮學習的精神.2、讓學生體會對稱美.教學建議教材分析及相關教法建議1、要讓學生知道,由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時間作周期性變化,就需要多一些物理量來描述它不同方面的特性.如:周期和頻率表示交變電流周期性變化的快慢,最大值表明交變電流在變化過程中所能達到的最大數值,反映了交變電流的變化范圍.2、交變電流的有效值表示交變電流產生的平均效果,是教學的重點,也是教學的難點.首先要使學生明白引入有效值的必要:由于交變電流的大小和方向隨時間變化,它產生的效果也隨時間而變化,而實用中常常只要知道它的平均效果就可以了.為此引入有效值的概念;進而讓學生知道怎樣衡量交變電流的平均效果,即用與交變電流有相同熱效應的直流來表示交變電流的平均效果,從而明確有效值的物理意義.3、要讓學生知道,提到交變電流的電壓、電流、電動勢時,如果不加特別說明,通常指的都是交變電流的有效值,電表測量的數值,也都是有效值.正弦電流的有效值和最大值的關系,課本中是直接給出的,不要求加以證明.但它十分有用,應要求學生記住.還要讓學生明確地知道,這一關系只對正弦式電流成立,對其他波形的交變電流并不成立。教學重點、難點、疑點及解決辦法1、交變電流有效值概念既是重點又是難點,通過計算特殊形式的交變電流的有效值來體會和掌握它的定義2、交變電流瞬時值確定使學生感到困難,通過例題分析使學生學會借助數學工具處理解決物理問題的能力。教學設計方案表征交變電流物理量教學目的:l、掌握表征交變電流大小物理量.2、理解有效值的定義并會用它解決相關問題.3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量.教學重點:表征交流電的幾個物理量,特別是“有效值”教學難點
:有效值的理解教學方法:啟發式綜合教學法教學用具:幻燈片、交流發電機模型、演示電流表、教學過程
:一、知識回顧(一)、交變電流:大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流.如圖所示(b)、(c)、(e)所示電流都屬于交流,其中按正弦規律變化的交流叫正弦交流.如圖(b)所示.而(a)、(d)為直流,其中(a)為恒定電流.(二)、正弦交流的產生及變化規律.1、產生:當線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,線圈中產生的交流是隨時間按正弦規律變化的.即正弦交流.2、中性面:勻速旋轉的線圈,位于跟磁感線垂直的平面叫做中性面.這一位置穿過線圈的磁通量最大,但各邊都未切割磁感線,或者說這時線圈的磁通量變化率為零,線圈中無感應電動勢.3、規律:(1)函數表達式:匝面積為的線圈以角速度轉動,從中性面開始計時,則.用表示峰值,則在純電阻電路中,電流:.電壓:.(2)圖象表示:二、新課教學:1、表征交變電流大小物理量①瞬時值:對應某一時刻的交流的值,用小寫字母表示,,,.②峰值:即最大的瞬時值用大寫字母表示,,,.,.注意:線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉動時,所產生感應電動勢的峰值為,即僅由匝數,線圈面積,磁感強度和角速度四個量決定.與軸的具體位置,線圈的形狀及線圈是否閉合都是無關的.③有效值:ⅰ、意義:描述交流電做功或熱效應的物理量ⅱ、定義:跟交流熱效應相等的恒定電流的值叫做交流的有效值.ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關系是;.注意:正弦交流的有效值和峰值之間具有;的關系,非正弦(或余弦)交流無此關系,但可按有效值的定義進行推導,如對于正負半周最大值相等的方波電流,其熱效應和與其最大值相等的恒定電流是相同的,因而其有效值即等于其最大值.即.ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值;交流電流表和交流電壓表的讀數是有效值.對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值.ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值.④峰值、有效值、平均值在應用上的區別.峰值是交流變化中的某一瞬時值,對純電阻電路來說,沒有什么應用意義.若對含電容電路,在判斷電容器是否會被擊穿時,則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值.交流的有效值是按熱效應來定義的,對于一個確定的交流來說,其有效值是一定的.而平均值是由公式確定的,其值大小由某段時間磁通量的變化量來決定,在不同的時間段里是不相同的.如對正弦交流,其正半周或負半周的平均電動勢大小為:,而一周期內的平均電動勢卻為零.在計算交流通過電阻產生的熱功率時,只能用有效值,而不能用平均
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