交變電流的特點(diǎn)教案教師學(xué)科物理年段高二課題§3.1交變電流的特點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）知道什么是交變電流，理解周期、頻率和他們之間的關(guān)系；（2）理解什么是交變電流的峰值和有效值，知道它們之間的關(guān)系；(3)能利用有效值的定義計(jì)算某些交變電流的有效值。2、過(guò)程與方法：（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究出恒定電流與交流電流的區(qū)別；（2）能用等效法描述交變電流的有效值，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)和例題，掌握最大值和有效值的概念。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：（1）通過(guò)學(xué)習(xí)體會(huì)描述事物的復(fù)雜性，樹(shù)立科學(xué)的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)事物的態(tài)度。（2）讓學(xué)生了解多種電器銘牌，介紹現(xiàn)代科技的突飛猛進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教學(xué)重點(diǎn)了解交變電流的周期、頻率、最大值和有效值的概念教學(xué)難點(diǎn)交變電流有效值的定義方法及其概念的理解教學(xué)步驟（體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)、時(shí)間安排、板書(shū)設(shè)計(jì)學(xué)法指導(dǎo)作業(yè)布置和預(yù)習(xí)）教學(xué)方法教學(xué)手段創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課實(shí)踐一：在電流表與電池連接時(shí)，我們總是強(qiáng)調(diào)“正進(jìn)負(fù)出”；或者在換電池時(shí)，總會(huì)提醒“別把電池裝反了”。實(shí)踐二：在使用家電（如電吹風(fēng)、電視機(jī)，手機(jī)充電器等）時(shí)，從不注意電源的正負(fù)極，隨手就將電源插頭插入墻上的插座。師：這是為什么呢？師：其實(shí)，這是兩種不同的電源，電池是直流電源，而家用電器通常用交流電源。這兩種電源究竟有什么不同呢？這節(jié)課我們一起來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。二、新課教學(xué)創(chuàng)造學(xué)習(xí)、生活情景，導(dǎo)入新課提問(wèn)法過(guò)渡引入主題教學(xué)步驟教學(xué)方法教學(xué)手段實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)與探究用數(shù)字式電表測(cè)量直流電壓和交流電壓直流電源有正負(fù)極，而交流電源則沒(méi)有。2、用示波器分別觀察兩種電源的電流圖像3、用仿真示波器觀察分析交變電流的圖像師：通過(guò)上面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看出，交變電流與恒定電流的區(qū)別是：一、恒定電流和交變電流的比較1、直流電源：提供大小、方向都不隨時(shí)間變化的恒定電流。恒定電流：方向、大小均不變化的電流。脈動(dòng)直流：方向不變、大小變化的直流電；直流電：方向不隨時(shí)間改變的電流，通常所說(shuō)的直流電指的是恒定電流恒定電流脈動(dòng)直流恒定電流脈動(dòng)直流2、交流電源：提供大小、方向隨時(shí)間做周期性變化的電流。互動(dòng)交流實(shí)驗(yàn)演示實(shí)際操作演示交流談?wù)摲抡鎸?shí)驗(yàn)演示承上啟下歸納總結(jié)類比法圖像類比法歸納總結(jié)福清市中學(xué)教案本教學(xué)步驟教學(xué)方法教學(xué)手段交變電流：方向和大小隨時(shí)間做周期性變化的電流，叫做交變電流，俗稱交流電．幾種常見(jiàn)交變電流如圖下所示：注意：交、直流的區(qū)別是看電流方向是否隨時(shí)間變化，而不是大小．師：另外還要注意理解交變電流的“周期性”特點(diǎn)，什么叫周期性呢？物理過(guò)程經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，重復(fù)原來(lái)的動(dòng)作，就類似于勻速圓周運(yùn)動(dòng)。師：凡是呈周期性變化的過(guò)程均可用周期和頻率兩個(gè)物理量來(lái)描述其變化的快慢。二、交變電流的周期和頻率周期：交變電流完成1次周期性變化所需的時(shí)間，時(shí)間越長(zhǎng)，變定義法圖表類比法舉例練習(xí)分析解答強(qiáng)調(diào)說(shuō)明歸納總結(jié)教學(xué)步驟教學(xué)方法教學(xué)手段化得越慢。周期符號(hào)用T表示，單位是s（秒）。如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為0.02s。頻率：1秒時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，次數(shù)越多，變化得越快。頻率符號(hào)用f表示，單位是Hz（赫茲）。如我國(guó)和大多數(shù)國(guó)家、地區(qū)市電的頻率標(biāo)準(zhǔn)為50Hz，有些國(guó)家和地區(qū)（如美國(guó)、日本等）市電的頻率標(biāo)準(zhǔn)為60Hz，因此，在不同國(guó)家和地區(qū)使用電氣設(shè)備時(shí)要注意電源的頻率是否與之匹配。師：那么周期與頻率之間存在什么關(guān)系呢？生：周期和頻率互為倒數(shù)關(guān)系，為。師：因此，我們?nèi)粘Ｉ钣玫氖须姙檎沂浇涣麟姡芷跒?.02s，頻率為50Hz，又因在一個(gè)周期內(nèi)，交變電流的方向改變2次，故交變電流的方向在1s內(nèi)改變100次。師：前面我們引入周期、頻率來(lái)表征交變電流的變化快慢，那交變電流的大小如何描述呢？可能大家心里都有這個(gè)疑問(wèn)：交流電的大小是隨時(shí)間變化的，為舉例說(shuō)明舉例說(shuō)明，貼近生活交流談?wù)摎w納總結(jié)承上啟下引出問(wèn)題圖片說(shuō)明教學(xué)隨筆福清市中學(xué)教案本教學(xué)步驟教學(xué)方法教學(xué)手段什么我們用電表測(cè)市電電壓時(shí)，顯示的是穩(wěn)定的220V？還有用電器銘牌上常標(biāo)有電器的工作電壓和電流。如上圖。這又是什么意思呢？三、交變電流的最大值和有效值1、交變電流的最大值交流電在一個(gè)周期內(nèi)電壓和電流能達(dá)到的最大值，也稱為峰值，用Um、Im表示。師：交流電隨時(shí)間不斷變化，用峰值無(wú)法表示交變電流工作時(shí)產(chǎn)生的實(shí)際效果，但在實(shí)際測(cè)量、分析和計(jì)算時(shí)常常只要知道交流電的平均效果就可以，那怎樣衡量交流電的平均效果呢？生：可以引入有效值。師：對(duì)，有效值是指交流電工作時(shí)產(chǎn)生實(shí)際效果的值。可如何確定交流電的有效值呢？2、交變電流的有效值師：不論是交流電流還是恒定電流，電流都會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)。因此，我們可以從熱效應(yīng)這個(gè)角度設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證下。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)演示實(shí)驗(yàn)確定交變電流的有效值實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)電流的熱效應(yīng)，即讓恒定電流和交變電流分別通過(guò)阻值相等的電阻，使他們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，那么恒定電流的數(shù)值就規(guī)定為這個(gè)交變電流的有效值。實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法等效替代法實(shí)驗(yàn)電路：提問(wèn)法圖像法提出問(wèn)題引出主題交流討論實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)步驟教學(xué)方法教學(xué)手段實(shí)驗(yàn)演示：通過(guò)視頻演示---如何確定交變電流的有效值實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)總結(jié)：理論和實(shí)驗(yàn)研究都表明，正弦式交變電壓及交變電流的有效值和峰值之間的關(guān)系是：師：注意這兩個(gè)關(guān)系只適用于正余弦式交變電流，對(duì)于其他非正余弦式交變電流是不成立的，但仍可以根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)求解。電路圖視頻演示圖像分析分析歸納歸納總結(jié)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明教學(xué)隨筆福清市中學(xué)教案本教學(xué)步驟教學(xué)方法教學(xué)手段例題：如圖表示一交流的電流隨時(shí)間變化的圖像,求該電流的有效值。師：幾點(diǎn)說(shuō)明：1、有效值的適用情況及說(shuō)明：（1）計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量（如功、功率、熱量等）（2）電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是有效值（3）保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值（4）沒(méi)有特別說(shuō)明的值為有效值2、最大值的適用情況及說(shuō)明：-----討論電容器的擊穿電壓電氣元件或設(shè)備對(duì)電壓或電流有一定的耐受極限，一旦超過(guò)這一極限，就會(huì)損壞元件或設(shè)備，在這種情況下，就需要考慮交流電的最大值而不是有效值。如：右圖為電容器，其中450V指的是什么電壓？該電容能不能接入有效值為450V的交流電路中？生：450V指的耐壓值，該電容不能接入有效值為450V的交流電路中，因其最大值為V，超過(guò)耐壓值。舉例說(shuō)明歸納總結(jié)介紹分析舉例談?wù)摻虒W(xué)步驟教學(xué)方法教學(xué)手段板書(shū)設(shè)計(jì)§3.1交變電流的特點(diǎn)一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課二、新課教學(xué)（一）恒定電流和交變電流的比較1、兩種電源直流電源：提供大小、方向不隨時(shí)間變化的恒定電流交流電源：提供大小、方向隨時(shí)間做周期性變化的電流2、直流電源有正負(fù)極，而交流電源則沒(méi)有。3、交、直流的區(qū)別是看電流方向是否隨時(shí)間變化，而不是大小．（二）交變電流的周期和頻率（三）交變電流的最大值和有效值1、最大值：用Um、Im表示--討論電容器的擊穿電壓只適用于正、余弦交流電2、有效值：根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定只適用于正、余弦交流電3、正弦式電流的有效值和峰值關(guān)系布置作業(yè)：P48第3、4、6題和頂尖課課練相應(yīng)練習(xí)教學(xué)隨筆本節(jié)課使用多媒體技術(shù)和FLASH動(dòng)畫(huà)演示，使得原本很難講述的問(wèn)題變得輕松，比如用仿真示波器觀察交變電流的特點(diǎn)和視頻演示交流電有效值的確定等，通過(guò)形象生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)演示，使學(xué)