高中物理魯科版2第三章交變電流第一節(jié)交變電流的特點

第三章交變電流第1節(jié)交變電流的特點［課時安排］：1課時［教學目標］：知識與技能(1)．理解交變電流最大值和有效值的意義，知道它們之間的關(guān)系；(2)．能利用有效值的定義計算某些交變電流的有效值；(3).理解交流的周期、頻率的含義，掌握它們之間的關(guān)系。過程與方法：（1）能用等效法描述交變電流的有效值；（2）通過實驗和例題，掌握最大值和有效值的概念；（3）弄清表征交變電流物理量的含義。情感態(tài)度與價值觀：通過學習體會描述事物的復(fù)雜性，樹立科學的學習和認識事物的態(tài)度。［教學重點］：交變電流的有效值的概念。［教學難點］：交變電流有效值概念的理解及應(yīng)用有效值的定義進行計算。［教學器材］：示波器、電容器、多媒體等。［教學方法］：講授、演示、錄像實驗等。［教學過程］：引入新課：由演示和教學錄像的兩種電源的波形圖和幾種交變電流的波形圖引出：直流的電壓，電流都是恒定的，都不隨時間變化，要描述直流電只用電壓和電流就足夠了，而交變電流的電流和電壓都隨時間作周期性變化，因此要描述它，需要更多的物理量，這節(jié)課我們就來學習表征交變電流的物理量。演示:用示波器觀察直流電和交變電流的波形圖。教學錄像：用示波器觀察幾種交變電流的波形圖。新課教學：一、恒定電流和交變電流的比較1、直流電流(DC)方向不隨時間變化的電流稱為直流電。電池供給的電流,大小和方向都不隨時間變化,所以屬于直流。2、交變電流(AC)家庭電路中的電流,大小和方向都隨時間做周期性變化,這樣的電流叫做交變電流。例題1：下列表示交變電流的有（CE）總結(jié)：根據(jù)交變電流的定義分析，是否屬于交變電流關(guān)鍵是看電流方向是否發(fā)生變化，而不是看大小。根據(jù)下面的圖像信息可知什么？二、交變電流的周期和頻率1、周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間。2、頻率：交變電流一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。3、關(guān)系：總結(jié)：一個周期內(nèi)電流方向改變兩次。聯(lián)系生活：我國生產(chǎn)和生活用交流電的周期T=，頻率f=50Hz，角速度ω=100πrad/s，在1s內(nèi)電流的方向變化100次。觀察以下交流電：(1)正弦交流電；(2)示波器中的鋸齒波掃描電壓；(3)電子計算機中的矩形脈沖；(4)激光通信中的尖脈沖。三、交變電流的最大值和有效值1、最大值（峰值）：電流或電壓所能達到的最大值。什么是交變電流的峰值（Em，Im，Um）？電容器的耐壓值：耐壓值（最大值）在實際中我們常常只要知道交變電流在某段時間內(nèi)的平均效果就可以了。那么我們怎樣來衡量交變電流的平均效果呢？請看下面的思考與討論[思考與討論]如圖所示的電流通過一個R=1Ω的電阻，它不是恒定電流。怎樣計算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?Q=I12Rt1+I22Rt2=如果有一個大小、方向都不變的恒定電流通過電阻R，也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱，這個電流是多大?Q=I2Rt=2.有效值定義：根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定，讓交流與直流分別通過相同的電阻，如果在交流的一個周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，就把這個直流的數(shù)值叫做這個交流的有效值。3.正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系：說明：1、以上關(guān)系式只適用于正弦或余弦交流電；2、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；3、交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值4、對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值注意：峰值（最大值）、有效值、平均值在應(yīng)用上的區(qū)別。1、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值。2、求通過某導(dǎo)體截面的電量一定要用平均值。例題2.如圖是一個按正弦函數(shù)規(guī)律變化的交變電流.請根據(jù)圖象求出它的周期,頻率,最大值和有效值.解析:由圖象可知:T=根據(jù)f=1/T得:f=5Hz.最大值:有效值:例題3：如圖所示，是一交變電流隨時間變化的圖象，求此交變電流的有效值．（5A）教學總結(jié)：一、恒定電流和交變電流的比較1、直流電流(DC)方向不隨時間變化的電流稱為直流電。電池供給的電流,大小和方向都不隨時間變化,所以屬于直流。2、交變電流(AC)家庭電路中的電流,大小和方向都隨時間做周期性變化,這樣的電流叫做交變電流。二、交變電流的周期和頻率1、周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間。2、頻率：交變電流一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。3、關(guān)系：總結(jié)：一個周期內(nèi)電流方向改變兩次。三、交變電流的最大值和有效值1、最大值（峰值）：電流或電壓所能達到的最大值。2.有效值定義：根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定，讓