高中物理新教材同步备课（人教版选择性必修第二册)3.2 交变电流的描述（教学设计）.pdfVIP

第3章交变电流

第2节交变电流的描述

本节课程是学生在了解交流电的产生过程及交流电瞬时值、峰值的基础上，以正弦式交变电流的瞬

时值为载体引入了周期（T）、频率（）、角速度（）的概念，并明确了三者的相互关系，重f



点在于引出有效值的概念，要求学生理解什么是有效值，并学会常见交变电流有效值的计算方法。

了解电感器和电容器对交变电流的作用。

【物理观念】知道交变电流的周期、频率、峰值、有效值、瞬时值等概念及其间的关系，能通过函

数表达式和图像来描述交变电流，并通过图像信息求有关物理量。

【科学思维】经历推导有效值的过程，体会等效的科学方法。

【科学探究】通过演示实验了解电感器与电容器对交变电流的作用，了解家用电路的频率和电压的

有效值。

【科学态度与责任】要勇于探索生活中的物理现象，勤于思考，体会物理知识在生活中的重要性。

【教学重点】瞬时值、峰值、有效值之间的关系

【教学难点】有效值的理解与计算

一、【引入新课】

引导学生回忆

矩形线框在匀强磁场中怎样匀速转动时，会在线框中产生式交流电。

如果从中性面开始计时，是否会写通过线框的磁通量、电动势、电流、部分电路电压与时间的函数

表达式？是否会画出相应的图像？观察图像，有何特征？(周期性、有最大值、有最小值)

二、【进行新课】

1、周期与频率（完成导学案【合作探究一】及教材52页思考与讨论）

周期(T)——交流电完成一次周期性变化所需时间

频率(f)——1秒内完成周期性变化的次数（55页练习1）

意义：描述周期性变化的快慢

关系：T＝1/f，T秒(s)，f赫兹(Hz)

转速n(转/秒)，角速度ω(弧度/秒)

引导学生体会交流电瞬时表达式中的周期、角速度、频率以及转速之间的关系：

T2π/ωf＝ω/2πω＝2π/T＝2πf2πn

eEsint

m

iIsint

m

uUsint

m

2

提示学生交流电瞬时表达式中的可以用来替代。



T

典例示范

一交变电流的电压随时间的变化图像如图所示，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？

1

T0.02s，f50HZ

T

引导学生认识电磁式打点计时器的基本构造，并说明日常家用交流的频率为50HZ.

2.峰值与有效值

1、结合交流电的瞬时表达式引导学生认识峰值电动势、峰值电压、峰值电流的概念

eEsint

m

iIsint

m

uUsint

m

E＝NωBS

m

I＝E/R

mm总

U＝IR

mm外

2.知道电容器的击穿电压就是“峰值电压”。

有效值（完成导学案【合作探究二】）

3.通过简单示例引入有效值的概念。

如图所示是通过一个R为1Ω的电阻的电流i随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。

1.怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量？

2.如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流

是多大？

计算过程：

2

（1）设0-0.2s内电路中产生的热量为Q1，则Q11×1×0.20.2J

2

设0.2-0.5s内电路中产生的热量为Q2，则Q22×1×0.31.2J

2

设0.5-0.8s内电路中产生的热量为Q3，则Q32×1×0.31.2J

2

设0.8s-1s内电路中产生的热量为Q4，则Q41×1×0.20.2J

故1s内产生的总热量QQ1+Q2+Q3+Q42.8J