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教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、復(fù)習(xí)上節(jié)課知識(shí),并推出;.
2、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?。?/p>
3、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(huì)應(yīng)用正弦式交變電流有效值公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.
4、能利用有效值定義計(jì)算某些交變電流的有效值
二、能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生閱讀、理解及自學(xué)能力.
2、培養(yǎng)學(xué)生將知識(shí)進(jìn)行類比、遷移的能力.
3、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.
4、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.
5、訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納、演繹思維能力.
6、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力.
三、情感目標(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(huì)對(duì)稱美.
教學(xué)建議
教材分析及相關(guān)教法建議
1、要讓學(xué)生知道,由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化,就需要多一些物理量來描述它不同方面的特性.如:周期和頻率表示交變電流周期性變化的快慢,最大值表明交變電流在變化過程中所能達(dá)到的最大數(shù)值,反映了交變電流的變化范圍.
2、交變電流的有效值表示交變電流產(chǎn)生的平均效果,是教學(xué)的重點(diǎn),也是教學(xué)的難點(diǎn).首先要使學(xué)生明白引入有效值的必要:由于交變電流的大小和方向隨時(shí)間變化,它產(chǎn)生的效果也隨時(shí)間而變化,而實(shí)用中常常只要知道它的平均效果就可以了.為此引入有效值的概念;進(jìn)而讓學(xué)生知道怎樣衡量交變電流的平均效果,即用與交變電流有相同熱效應(yīng)的直流來表示交變電流的平均效果,從而明確有效值的物理意義.
3、要讓學(xué)生知道,提到交變電流的電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)時(shí),如果不加特別說明,通常指的都是交變電流的有效值,電表測(cè)量的數(shù)值,也都是有效值.
正弦電流的有效值和最大值的關(guān)系,課本中是直接給出的,不要求加以證明.但它十分有用,應(yīng)要求學(xué)生記?。€要讓學(xué)生明確地知道,這一關(guān)系只對(duì)正弦式電流成立,對(duì)其他波形的交變電流并不成立。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1、交變電流有效值概念既是重點(diǎn)又是難點(diǎn),通過計(jì)算特殊形式的交變電流的有效值來體會(huì)和掌握它的定義
2、交變電流瞬時(shí)值確定使學(xué)生感到困難,通過例題分析使學(xué)生學(xué)會(huì)借助數(shù)學(xué)工具處理解決物理問題的能力。
--方案
表征交變電流物理量
教學(xué)目的:
l、掌握表征交變電流大小物理量.
2、理解有效值的定義并會(huì)用它解決相關(guān)問題.
3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量.
教學(xué)重點(diǎn):表征交流電的幾個(gè)物理量,特別是“有效值”
教學(xué)難點(diǎn):有效值的理解
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)式綜合教學(xué)法
教學(xué)用具:幻燈片、交流發(fā)電機(jī)模型、演示電流表、
教學(xué)過程
一、知識(shí)回顧
(一)、交變電流:
大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫做交變電流,簡(jiǎn)稱交流.如圖所示(b)、(c)、(e)所示電流都屬于交流,其中按正弦規(guī)律變化的交流叫正弦交流.如圖(b)所示.而(a)、(d)為直流,其中(a)為恒定電流.
(二)、正弦交流的產(chǎn)生及變化規(guī)律.
1、產(chǎn)生:當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈中產(chǎn)生的交流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的.即正弦交流.
2、中性面:勻速旋轉(zhuǎn)的線圈,位于跟磁感線垂直的平面叫做中性面.這一位置穿過線圈的磁通量最大,但各邊都未切割磁感線,或者說這時(shí)線圈的磁通量變化率為零,線圈中無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
3、規(guī)律:
(1)函數(shù)表達(dá)式:匝面積為的線圈以角速度轉(zhuǎn)動(dòng),從中性面開始計(jì)時(shí),則.用表示峰值,則在純電阻電路中,
電流:.
電壓:.
(2)圖象表示:
二、新課教學(xué):
1、表征交變電流大小物理量
①瞬時(shí)值:對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻的交流的值,用小寫字母表示,,,.
②峰值:即最大的瞬時(shí)值用大寫字母表示,,,.
,.
注意:線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為,即僅由匝數(shù),線圈面積,磁感強(qiáng)度和角速度四個(gè)量決定.與軸的具體位置,線圈的形狀及線圈是否閉合都是無關(guān)的.
③有效值:
ⅰ、意義:描述交流電做功或熱效應(yīng)的物理量
ⅱ、定義:跟交流熱效應(yīng)相等的恒定電流的值叫做交流的有效值.
ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關(guān)系是;.
注意:正弦交流的有效值和峰值之間具有;的關(guān)系,非正弦(或余弦)交流無此關(guān)系,但可按有效值的定義進(jìn)行推導(dǎo),如對(duì)于正負(fù)半周最大值相等的方波電流,其熱效應(yīng)和與其最大值相等的恒定電流是相同的,因而其有效值即等于其最大值.即.
ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值;交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值.對(duì)于交流電若沒有特殊說明的均指有效值.
ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效值.
④峰值、有效值、平均值在應(yīng)用上的區(qū)別.
峰值是交流變化中的某一瞬時(shí)值,對(duì)純電阻電路來說,沒有什么應(yīng)用意義.若對(duì)含電容電路,在判斷電容器是否會(huì)被擊穿時(shí),則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值.
交流的有效值是按熱效應(yīng)來定義的,對(duì)于一個(gè)確定的交流來說,其有效值是一定的.而平均值是由公式確定的,其值大小由某段時(shí)間磁通量的變化量來決定,在不同的時(shí)間段里是不相同的.如對(duì)正弦交流,其正半周或負(fù)半周的平均電動(dòng)勢(shì)大小為:
,而一周期內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì)卻為零.在計(jì)算交流通過電阻產(chǎn)生的熱功率時(shí),只能用有效值,而不能用平均值.在計(jì)算通過導(dǎo)體的電量時(shí),只能用平均值,而不能用有效值.
在實(shí)際應(yīng)用中,交流電器銘牌上標(biāo)明的額定電壓或額定電流都是指有效值,交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值,解題中,若題示不加特別說明,提到的電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)都是指有效值.
2、表征交變電流變化快慢的物理量
①周期:電流完成一次周期性變化所用的時(shí)間.單位:s.
②頻率:一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù).單位:HZ.
③角頻率:就是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.單位:rad/s.
④、角速度、頻率和周期的關(guān)系:
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