3.2交變電流的描述教學(xué)設(shè)計(jì)高二下學(xué)期物理人教版選擇性

課題3.2交變電流的描述課型新授課1.教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課程是學(xué)生在了解交流電的產(chǎn)生過(guò)程及交流電瞬時(shí)值、峰值的基礎(chǔ)上，以正弦式交變電流的瞬時(shí)值為載體引入了周期（T）、頻率（）、角速度（）的概念，并明確了三者的相互關(guān)系，重點(diǎn)在于引出有效值的概念，要求學(xué)生理解什么是有效值，并學(xué)會(huì)常見(jiàn)交變電流有效值的計(jì)算方法。了解電感器和電容器對(duì)交變電流的作用。2.學(xué)習(xí)者分析讓學(xué)生深刻體會(huì)了探究實(shí)驗(yàn)的模式，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，樂(lè)于探究自然界的奧秘，深刻體驗(yàn)科學(xué)家探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定物理觀念∶知道交流電產(chǎn)生過(guò)程、以及交流電的瞬時(shí)值的表達(dá)式并能夠解決相關(guān)問(wèn)題?？茖W(xué)思維∶通過(guò)交變電流瞬時(shí)值的推導(dǎo)，體會(huì)物理模型建立在物理規(guī)律形成中的作用?？茖W(xué)探究：通過(guò)對(duì)交變電流產(chǎn)生過(guò)程及變化規(guī)律的探究，嘗試用科學(xué)探究及數(shù)學(xué)分析的方法研究物理問(wèn)題，認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)中的應(yīng)用?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任∶有將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)，勇于探索日常生活有關(guān)的物理問(wèn)題。學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：瞬時(shí)值、峰值、有效值之間的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)：有效值的理解與計(jì)算5.學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)交流電的瞬時(shí)值、峰值、有效值之間到底存在怎樣的關(guān)系，請(qǐng)同學(xué)們討論一下，通過(guò)什么實(shí)例可定性地說(shuō)明它們之間的關(guān)系.6.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)環(huán)節(jié)一：（根據(jù)課堂教與學(xué)的程序安排）教師活動(dòng)1周期與頻率（完成導(dǎo)學(xué)案【合作探究一】及教材52頁(yè)思考與討論）周期(T)——交流電完成一次周期性變化所需時(shí)間頻率(f)——1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)（55頁(yè)練習(xí)1）意義：描述周期性變化的快慢關(guān)系：T＝1/f，T秒(s)，f赫茲(Hz)轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)/秒)，角速度ω(弧度/秒)學(xué)生活動(dòng)1引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)交流電瞬時(shí)表達(dá)式中的周期、角速度、頻率以及轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系：T=2π/ωf＝ω/2πω＝2π/T＝2πf=2πn提示學(xué)生交流電瞬時(shí)表達(dá)式中的可以用來(lái)替代。活動(dòng)意圖說(shuō)明：矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中怎樣勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在線框中產(chǎn)生正弦式交流電環(huán)節(jié)二：教師活動(dòng)2峰值與有效值1、結(jié)合交流電的瞬時(shí)表達(dá)式引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)峰值電動(dòng)勢(shì)、峰值電壓、峰值電流的概念Em＝NωBSIm＝Em/R總Um＝ImR外2.知道電容器的擊穿電壓就是“峰值電壓”。學(xué)生活動(dòng)2通過(guò)簡(jiǎn)單示例引入有效值的概念。如圖所示是通過(guò)一個(gè)R為1Ω的電阻的電流i隨時(shí)間變化的曲線。這個(gè)電流不是恒定電流。1.怎樣計(jì)算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量？2.如果有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過(guò)這個(gè)電阻R，也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱，這個(gè)電流是多大？計(jì)算過(guò)程：活動(dòng)意圖說(shuō)明讓交變電流與恒定電流分別通過(guò)大小相同的電阻，如果在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個(gè)恒定電流的電流與電壓分別為I、U，我們就把I、U叫作這一交變電流的有效值。環(huán)節(jié)三：教的活動(dòng)3正弦式交變電流的公式和圖像公式圖像：學(xué)的活動(dòng)3下圖是一個(gè)正弦式交變電流的波形圖。根據(jù)it圖像求出它的周期、頻率、電流的峰值、電流的有效值。周期0.2s頻率5Hz電流的峰值10A電流的有效值A(chǔ)活動(dòng)意圖說(shuō)明為了得到交流電壓的表達(dá)式公式板書設(shè)計(jì)一、周期和頻率二、峰值和有效值三、正弦式交變電流的公式和圖像四、電感器和電容器對(duì)交變電流的作用8.作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)1．已知某電阻元件在正常工作時(shí)，通過(guò)它的電流按如圖所示的規(guī)律變化，今將這個(gè)電阻元件與一個(gè)多用電表串聯(lián)(已調(diào)至交變電流電流擋)，則多用電表的讀數(shù)為()A．5AB．4AC．4eq\r(2)AD．5eq\r(2)A【答案】A2.通有如圖所示的交變電流(圖中曲線為余弦曲線的一部分)，單匝線圈電阻r＝0.02Ω，則在0～10s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為()A．80JB．85JC．90JD．125J【答案】B3.試電筆上的氖管，起輝電壓86.6V，若將其接在電壓為70.7V（=50√2v）頻率為50Hz的交流電路，氖管能發(fā)光嗎？在1秒內(nèi)有多少時(shí)間發(fā)光？引領(lǐng)思考：①70.7V是什么電壓？該交流電壓最大值為多少？周期又為多少？②交變電流的圖象如何？表達(dá)式如何？解：①70.7V是有效值氖管會(huì)發(fā)光（rad/s）②作出交變電流的Ut圖U＝Umsinωt＝100sinl00πt伏設(shè)電壓為70.7V對(duì)應(yīng)時(shí)刻為t1代入公式即70.7V＝100sin100πt1t1＝0.0025s由圖象對(duì)稱性知，1個(gè)周期氖管發(fā)光時(shí)間為Δt＝4(t10)＝0.01s1s內(nèi)有1/0.02=50個(gè)周期，則1s內(nèi)發(fā)光時(shí)間0.01s×50=0.5s例4.(多選)如圖甲、乙兩圖是電子技術(shù)中的常用電路，a、b是各部分電路的輸入端，其中輸入的交流高頻成分用“”表示，交流低頻成分用“～”表示，直流成分用“－”表示。關(guān)于兩圖中負(fù)載電阻R上得到的電流特征是()A．圖甲中R得到的是交流成分B．圖甲中R得到的是直流成分C．圖乙中R得到的是低頻成分D．圖乙中R得到的是高頻成分【答案】AC9.特色學(xué)習(xí)資源