描述交變電流的物理量教學(xué)設(shè)計

《描述交變電流的物理量》教學(xué)設(shè)計一、教材分析本節(jié)教學(xué)要讓學(xué)生知道，上節(jié)用圖像對交變電流的描述是全面的、細(xì)致的。由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時間做周期性變化，就需要一些特殊的物理量來描述它在變化中的不同方面的特征。這就是本節(jié)要提到的描述交變電流的物理量。二、學(xué)情分析學(xué)生是教學(xué)過程中的主體，這個時候的學(xué)生已經(jīng)知道了交變電流的一些特點和一些描述物理量，但是大多數(shù)學(xué)生的抽象思維和空間想象能力還比較低，對物理現(xiàn)象和知識的理解、判斷、分析、和推理常常表現(xiàn)出一定的主觀性、片面性、和表面性，這就要求在教學(xué)過程中合理安排、指導(dǎo)和引導(dǎo)學(xué)生突出重點、突破難點，提高學(xué)生分析、歸納、及抽象思維能力。三、教學(xué)目標(biāo)1．知識目標(biāo)：（1）理解交變電流的周期、頻率含義，掌握它們相互間關(guān)系，知道我國生產(chǎn)和生活用電的周期（頻率）的大小．（2）理解交變電流的最大值和有效值的意義，知道它們之間的關(guān)系，會應(yīng)用正弦式交變電流有效值公式進(jìn)行有關(guān)計算．（3）能利用有效值定義計算某些交變電流的有效值2．能力目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生閱讀、理解及自學(xué)能力．（2）使學(xué)生理解如何建立新的物理概念而培養(yǎng)學(xué)生處理解決新問題能力．（3）培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具處理解決物理問題的能力．3．情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo)：（1）由用電器銘牌，可介紹我國近幾年的經(jīng)濟(jì)騰飛，激發(fā)學(xué)生愛國精神和為建設(shè)祖國發(fā)奮學(xué)習(xí)的精神．（2）讓學(xué)生體會對稱美．四、教學(xué)重點難點重點：交流電的有效值、最大值、頻率、周期的理解和計算難點：1、交流電的有效值的理解2、交變電流“四值”物理意義及應(yīng)用范圍的區(qū)分。五、教學(xué)方法1、啟發(fā)式綜合教學(xué)法2、學(xué)案導(dǎo)學(xué)六、課內(nèi)探究（一）預(yù)習(xí)檢查檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。（二）復(fù)習(xí)引入師1：上節(jié)課講了矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，在線圈中產(chǎn)生了正弦交變電流。如何描述交變電流的變化規(guī)律呢？生1：可以用公式法描述。從中性面開始計時，得出瞬時電動勢：e=Emsinωt，瞬時電流：i=Imsinωt瞬時電壓：u=Umsinωt其中Em=NBSω生2：可以用圖象法描述。如圖所示：師2：[情景引入]把小燈泡接在手搖交流發(fā)電機(jī)模型的輸出端，當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，我們看到小燈泡發(fā)光的閃爍非常明顯。為什么照明電是交變電流，而電燈亮?xí)r卻看不見一閃一閃的現(xiàn)象？要回答這個問題，必須學(xué)習(xí)下一節(jié)課的內(nèi)容。（三）進(jìn)行新課[師]線圈轉(zhuǎn)動一整圈，交變電流就完成一個周期性變化。這說明，線圈轉(zhuǎn)動速度越快，交變電流周期性變化的越快。交變電流與恒定電流比較具有不同的特點，用那些量來描述交變電流呢？1．交變電流的周期和頻率。交變電流跟別的周期性過程一樣，是用周期或頻率來表示變化快慢的。（1）周期：我們把交變電流完成一次周期性變化所需的時間，叫做交變電流的周期。變式訓(xùn)練1如圖所示為某正弦交流電流的圖像，求其峰值、周期和角速度，并寫出該電流的瞬時值表達(dá)式。解析：Im＝20A,T＝0.02sω＝100πrad/s電流的瞬時表達(dá)式為i＝20sin100πt(A)例2、如圖表示一交流隨時間變化的圖像，求此交流的有效值。變式訓(xùn)練2現(xiàn)有一交流電隨時間而變化的圖象，其中電流的正值為正弦曲線的正半周，其最大值為4A，則該交流電的有效值為多大?[學(xué)生板演]解析：交變電流一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量恒定電流的熱量由有效值定義知解之A[教師點評]求解交流電的有效值要抓三個相同：相同的時間、相同的電阻、相同的熱量，對于多個過程要用分段法。[歸納總結(jié)]通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你能夠說出“瞬時值、峰值、有效值、平均值”四值的區(qū)別嗎？物理含義重要關(guān)系適用情況瞬時值交變電流某一時刻的值e＝Emsinωti＝Imsinωt計算線圈某一時刻的受力情況峰值交變電流所能達(dá)到的最大值

Em=NBSωIm=確定用電器的耐壓值有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值，，(1)計算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量(如功率、熱量)(2)交流電表的測量值(3)電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓、額定電流(4)保險絲的熔斷電流平均值交變電流在某段時間內(nèi)的平均大小

計算通過電路截面的電量（五）課堂檢測1、某交流電壓隨時間的變化規(guī)律如圖所示，則此交流電的頻率是_______Hz。若將該電壓加在10uF的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小于_________V；若將該電壓加在一阻值為1KΩ的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為避免意外事故的發(fā)生，該電路中保險絲的額定電流不低于_________A。2、圖中兩交變電流通過相同的電阻R。求：（1）分別寫出它們的有效值、周期和頻率。（2）計算它們在R上產(chǎn)生的功率之比。（六）課堂小結(jié)1、最大值（峰值）：EmUmＩm2、瞬時值：uie3、周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間。4、頻率：一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。5、有效值：EUI1）定義：根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定，讓交流電和直流通過相同阻值的電阻，如果他們在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交流電的有效值。2）正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系：I==0.707Im U==0.707（七）板書設(shè)計描述交變電流的物理量一、表征變化快慢的物理量1、周期2、頻率3、角頻率二、表征大小的物理量1、瞬時值2、峰值3、有效值4、平均值七、課后反思本