【教案】表征交变电流的物理量教案.docVIP

17．2 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．理解交流的周期、频率的含义，掌握它们之间的关系 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：示波器、电容器、多用电表、手摇发电机、灯泡等 五、教学方法：讲授、演示实验 六、课时安排：1课时， 七、教学过程 （一）引入新课 直流的电压。电流都是恒定的，都不随时间变化，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变化，因此要描述它，需要更多的物理量，这节课我们就来学习表征交变电流的物理量。 （二）进行新课 通过上节的学习，我们已知道矩形线圈在匀强磁中匀速转动时线圈中产生了正弦交变电流。 问：我们是如何描述交变电流的规律呢？ 答：可用公式法（e＝Em sinωt、i =Imsinωt）(正弦曲线) 1．最大值 从上面两式和正弦曲线的图像可知，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高低。 ［演示实验］手摇发电机接入一个灯泡，当手匀速摇动，线框匀速转动时，小灯泡明亮程度不断变化，说明为什么？ 学生：小灯泡两端的电压（电流）不断变化。 小灯泡是根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？ 2．交变电流的有效值 在实际工作中，常用交变电流的有效值来表示交流的大小。 交流的有效值是根据电流的热效应来规定的。让交流和直流通过相同的电阻，如果它们在相同的时间内，产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。 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。 正弦交流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各类交流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 3.交变电流的周期和频率 交变电流是周期性变化的，用什么来描述 交流的周期性变化的快慢呢？ （1）周期（T）：交流电完成一次周期性变化所需的时间。 （2）频率（f）：交流电在1秒内完成周期性变化的次数。 　　单位：赫兹，符号：Hz （3）周期与频率的关系：T＝1/f　或　f＝1/T 指出：我国工农业生产和生活所用的交流电，周期是0.02秒，频率是50Hz。 （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内产生的热量与交流电通过电阻R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电压的有效值为　　　　V。 3．如图，交流电的有效值是　　　　　。 4．正弦交流电压的峰值为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、一定为0 .25J C、不可能大于0.25J D、可能小于是0.25J 5．某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_______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；交流电压的有效值等于________V （四）作业布置：课文练习一（2）至（6） 0.01 0.02 0.03 0.04 i(A) t(s) 0 4√2 -3√2