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第1节交变电流的特点
教学分析
分析本节内容在物理学科体系中的地位、与前后内容的内在联系、课标要求,分析学生的学问和实力状态及对教学的要求或实行的应对措施。
[课时支配]:1课时
[教学目标]:
学问与技能
(1).理解交变电流的周期、频率的含义,驾驭它们之间的关系
(2).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
(3).能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值;
过程与方法:
(1)能用等效法描述交变电流的有效值。
(2)通过试验和例题,驾驭最大值和有效值的概念。
(3)弄清表征交变电流物理量的含义。
情感看法与价值观:
通过学习体会描述事物的困难性,树立科学的学习和相识事物的看法。
[教学重点]:交变电流的有效值的概念;
[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
[教学器材]:示波器、电容器、多用电表、手摇发电机、灯泡等
[教学方法]:讲授、演示试验
[教学过程]:
(一)引入新课
由课本中的《两种电源》中引出:直流的电压,电流都是恒定的,都不随时间变更,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更,因此要描述它,须要更多的物理量,这节课我们就来学习表征交变电流的物理量。
(二)进行新课
1.恒定电流和交变电流的比较
演示课本44页试验,得出恒定电流与交变电流的定义。
直流电:方向不随时间变更的电流叫做直流电.
恒定电流:电流的大小方向都不随时间变更的电流叫做恒定电流.
交变电流:电流的大小方向随时间做周期性变更的电流叫做交变电流.
直流电和沟通电的区分:
方向是否随时间变更
直流电源有正负极,沟通电源没有正负极。
2.交变电流的周期和频率
(1)周期:交变电流完成一次周期性变更所需的时间叫做交变电流的周期.
用T表示,单位:秒.符号:S
频率:沟通电在1秒内完成周期性变更的次数叫做交变电流的频率.
用f表示,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沟通电,周期是0.02秒,频率是50Hz。
电流方向在1内变更100次。大小和方向随时间按正弦规律变更,这种电流叫做正弦式交变电流。
3.交变电流的最大值和有效值
(1).交变电流的的最大值
从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、Um、Im):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凹凸。
(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沟通的大小。
交变电流的有效值是依据电流的热效应来规定的。让恒定电流和交变电流分别通过阻值相同的电阻,假如它们在相同的时间内,产生的热量相等,就把这一恒定电流的数值规定为这个交变电流的有效值。
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恒定电流,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。
正弦沟通电的有效值和最大值之间的关系是:
强调:①在定义有效值时要留意三同:相同电阻、相同时间、产生相同热量。
②各类用电器铭牌所示的值均为有效值。
③各类沟通电表所测得的值也均为有效值。
④凡是没有说明的,所指的值均为有效值。
(三)巩固新课
1.课堂小结
1.恒定电流和交变电流的比较
直流电:方向不随时间变更的电流叫做直流电.
恒定电流:电流的大小方向都不随时间变更的电流叫做恒定电流.
交变电流:电流的大小方向随时间做周期性变更的电流叫做交变电流.
2.交变电流的周期和频率
(1)周期:交变电流完成一次周期性变更所需的时间叫做交变电流的周期.
用T表示,单位:秒.符号:S
频率:沟通电在1秒内完成周期性变更的次数叫做交变电流的频率.
用f表示,单位:赫兹,符号:Hz
(3)周期与频率的关系:T=1/f或f=1/T
3.交变电流的最大值和有效值
(1).交变电流的的最大值
交变电流的最大值(Em、Um、Im):交变电流在一个周期内所能达到的最大值。
(2).交变电流的有效值
要能依据实际状况详细计算交变电流的有效值
2.课堂练习
(1).一电压UO=10V的直流电通过电阻R在时间t内产生的热量与一交变电流通过R/2时在同一时间内产生的热量相同,则该沟通电的有效值为多少?
解:依据t时间内直流电压在电阻R上产生的热量与同一时间内沟通电压U的有效值在电阻上产生的热量相同,即则
2.求如图所示的交变电流的有效值,其中每个周期的后半周期的图象为半个周期的正弦曲线。
解:从t=0起先的随意一个周期内,前半周期
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