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1、
3.1 交變電流的特點
[課時安排]:?1?課時
[教學目標]:
1、?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
2、?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。
3、?情感態(tài)度與價值觀:
通過學習體會描述事物的復雜性,樹立科學的學習和認識事物的態(tài)
2、
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用有?效值的定義進行計算
[教學器材]:示波器、電容器、多用電表、手搖發(fā)電機、燈泡等
[教學方法]:講授、演示實驗
[教學過程]:
(一)引入新課
由課本中的《兩種電源》中引出: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。
(二)進行新課
1.恒定電流與交變電流的定義:
3、
1
閱讀課本內(nèi)容,由學生得出以下恒定電流與交變電流的區(qū)別:
恒定電流:電流的大小方向不隨時間變化
交變電流:電流的大小方向隨時間做周期性變化
2.交變電流的周期和頻率
交變電流是周期性變化的,用什么來描述
交流的周期性變化的快慢呢?
(1)周期(T):交流電完成一次周期性變化所需的時間。
(2)頻率(f):交流電在?1?秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。
單位:赫茲,符號:Hz
(3)周期與頻率的關(guān)系: T=1/f 或 f=1/T
指出:我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活所用的交流電,周期是?0.02?秒,頻?率是?50Hz。
4、
3.最大值和有效值
(1).交變電流的的最大值
從上面兩式和正弦曲線的圖像可知,矩形線圈在磁場中轉(zhuǎn)動一周時,有兩個
時刻處于最大值,不同時刻感應電動勢瞬時值不同。
交變電流的最大值(Em?和?Im)是交變電流在一個周期內(nèi)所能達到的最大值。
可以表示交變電流的強弱或電壓高低。
[演示實驗]手搖發(fā)電機接入一個燈泡,當手勻速搖動,線框勻速轉(zhuǎn)動
時,小燈泡明亮?程度不斷變化,說明為什么?
學生:小燈泡兩端的電壓(電流)不斷變化。
小燈泡是根據(jù)電流的熱效應來工作的,那么如何表示電流在一段時?間內(nèi)產(chǎn)
生的效果呢?
(2).交變電流的
5、有效值
在實際工作中,常用交變電流的有效值來表示交流的大小。
交流的有效值是根據(jù)電流的熱效應來規(guī)定的。讓交流和直流通過相同的電
阻,如果它們在相同的時間內(nèi),產(chǎn)生的熱量相等,就把這一直流的數(shù)值叫做這一
交流的有效值。
2
有效值表示交變電流產(chǎn)生的平均效果。只要與交變電流有相同的熱效應的直
流,其數(shù)值就可以表示交變電流的?有效值。
進一步明確有效值的定義。
正弦交流電的有效值和最大值之間的關(guān)系是:
2???????????????????? 2
I?=?I
m
m?=?0.707?I?U?=?
6、m
U
=?0.707U
m
強調(diào):①各類用電器銘牌所示的值均為有效值
②各類交流電表所測得的值也均為有效值
③凡是沒有說明的,所指的值均為有效值
(三)鞏固練習
1.某用電器允許的最大電壓是?300V,能否把它接入照明電路中,為什么?
2.一電壓?U=10V?的直流電通過電阻?R,在時間?t?內(nèi)產(chǎn)生的熱量與交流電通
過電阻?R?/2?時在同一時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同,則該交流電壓的有效值為
V。
3.如圖,交流電的有效值是 。
4.正弦交流電壓的峰值為?10V,周期為?0.2S,將此電壓接
7、在?10?W?的電阻上,
在?0.05s?內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量( )
A、可能為零
B、一定為?0?.25J
4√2
0
-3√2
i(A)
0.01??0.02?0.03?0.04????t(s)
C、不可能大于?0.25J
D、可能小于是?0.25J
5.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
器的耐壓值不應小于_________V;交流電
u?v
壓的有效值等于________V
8、
100
0
0.2
0.4???????0.6
ts
-50
圖1?5
14
3
(四)作業(yè)布置
課文作業(yè)?P46(1)至(6)
[教學反思]
4