人教版高中物理选修3-2第五章第二节《描述交变电流的物理量》课件.docVIP

课时1 第节 适用年级 高二 所需课时 1作者姓名 单位 概述（介绍本课时内容在本章中的作用，主要学习内容，具体细化的三维学习目标，重点、难点，学习本节学生的优势和不足，主要学习活动和预期学生表现性成果。） 本节三维教学目标 知识与技能 1．知道交变电流的周期、频率的含义，以及它们与转子的角速度ω的关系。 2．知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值、平均值及其应用。 3．知道我国供电线路交变电流的周期和频率。 4．会应用正弦式交变电流的有效值进行有关计算。 （二）过程与方法 1．用等效的方法得出描述交变电流的有效值。 2．学会观察实验，分析图象，由感性认识到理性认识的思维方式 （三）情感、态度与价值观 1．通过对描述交变电流的物理量的学习，体会描述复杂事物的复杂性，树立科学、严谨的学习和认识事物的态度。 2．联系日常生活中的交变电流知识，培养学生将物理知识应用于生活和生产实际的意识，鼓励学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。 【教学重点】交变电流的有效值的概念； 【教学难点】交变电流的瞬时值、平均值、最大值、有效值的概念的理解和应用； 学生的优势和不足:课时问题设计 评价设计 学习活动设计（针对本课时选择的活动形式及过程。） 活动顺序及 时间安排 学生活动 教师活动 设计意图 活动1 正弦交流的产生及变化规律。 1、产生：当线圈在匀强磁场中绕时，线圈中产生的交流是随时间按变化的。即正弦交流。 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量，但都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率，线圈中无。 3、规律： （1）函数表达式：从中性面开始计时，则e=。用表示峰值则e=在纯电阻电路中,电流=，电压u=。 回顾旧知,引入新课 活动2 (a)、怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量? 解析：图象反映的交变电流可以分为4段。前半个周期中，0—0.2S内，可看成电流大小为1A的恒定电流，0.2S—0.5S内，可看成电流大小为2A的恒定电流.后半个周期的电流与前半个周期方向相反，但产生热量相同。 则交流电的热量： （b）如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大? 恒定电流的热量： 4、看课本P36图3.2---3画出了两支交流的电压与时间关系的图像，，请找出它们的异同点，并说明代表什么含义？ 明确什么是相位？什么是初相位和相位差？ 演示实验： 把小灯泡接在手摇交流电发电机的输出端，用手摇发电使小灯泡发光，改变转子的转速，观察实验现象。 当转子的转速由慢到快时，我们看到：小灯泡发光的闪烁频率也由低到高，当转子的转速达到一定程度，由于交变电流的大小和方向变化太快，眼睛已经不能分辨灯光的闪烁。这就是为什么照明电是交变电流，而电灯亮看不到电灯一闪一闪的原因。 过渡语：大家首先考虑用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢？ 与任何周期性变化的过程一样，交变电流也可以用周期或频率来表示其变化的快慢。 1、交变电流的周期和频率。 交变电流跟别的周期性的变化一样，是用周期或频率来表示变化快慢的。 ①周期T：的时间。单位：s . ②频率f：一秒内完成的次数。单位：. ③周期和频率的关系是： ④角ω：就是的角速度。单位：rad/s. 角速度、频率、周期的关系ω== 我国生产和生活用交流电的周期如图，T=0.02s，频率f= 50Hz，角速度ω=100πrad/s，在1s内电流的方向变化 2次。 ２、交变电流的峰值和有效值 交变电流的“四个值”： ①瞬时值：用小写字母x 表示，e 、i、 u ②峰值：Im、Em、Um）：指交变电流各个参量一个周期内所能达到的最大值。表示了交变电流的强弱或电压的高低。 最大的用大写字母表示，Em Um　　Ｉm　　εm m= NBSω；Ｉm=ω/R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为ω，即仅由，，和ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、定义：。 ⅱ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系 　　注意：正弦交流的有效值和峰值之间的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I。 ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是值；交流电流表和交流电压表的读数是值。对于交流电若没有特殊说明的均指值。 ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的值。 ④峰值、有效值、平均值在应用上的区别。 峰值是交流变化中的某一值，对纯电阻电