3.1交变电流的特点 教案 (2)

3.1
交变电流的特点
［课时安排］：
1课时
［教学目标］：
知识与技能
(1)．理解交变电流最大值和有效值的意义，知道它们之间的关系
(2)．能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值；
(3).
理解交流的周期、频率的含义，掌握它们之间的关系
过程与方法：
（1）能用等效法描述交变电流的有效值。
（2）通过实验和例题，掌握最大值和有效值的概念。
（3）弄清表征交变电流物理量的含义。
情感态度与价值观：
通过学习体会描述事物的复杂性，树立科学的学习和认识事物的态度。
［教学重点］：交变电流的有效值的概念；
［教学难点］：交变电流有效值概念的理解及应用有效值的定义进行计算
［教学器材］：示波器、电容器、多用电表、手摇发电机、灯泡等
［教学方法］：讲授、演示实验
［教学过程］：
（一）引入新课
由课本中的《两种电源》中引出：直流的电压，电流都是恒定的，都不随时间变化，要描述直流电只用电压和电流就足够了，而交变电流的电流和电压都随时间作周期性变化，因此要描述它，需要更多的物理量，这节课我们就来学习表征交变电流的物理量。
（二）进行新课
1.恒定电流与交变电流的定义：
阅读课本内容，由学生得出以下恒定电流与交变电流的区别：
恒定电流：电流的大小方向不随时间变化
交变电流：电流的大小方向随时间做周期性变化
2.交变电流的周期和频率
交变电流是周期性变化的，用什么来描述
交流的周期性变化的快慢呢？
（1）周期（T）：交流电完成一次周期性变化所需的时间。
（2）频率（f）：交流电在1秒内完成周期性变化的次数。
　　单位：赫兹，符号：Hz
（3）周期与频率的关系：　　T＝1/f　或　f＝1/T
指出：我国工农业生产和生活所用的交流电，周期是0.02秒，频率是50Hz。
3．最大值和有效值
（1）．交变电流的的最大值
从上面两式和正弦曲线的图像可知，矩形线圈在磁场中转动一周时，有两个时刻处于最大值，不同时刻感应电动势瞬时值不同。
交变电流的最大值（Em和Im）是交变电流在一个周期内所能达到的最大值。可以表示交变电流的强弱或电压高低。
［演示实验］手摇发电机接入一个灯泡，当手匀速摇动，线框匀速转动时，小灯泡明亮程度不断变化，说明为什么？
学生：小灯泡两端的电压（电流）不断变化。
小灯泡是根据电流的热效应来工作的，那么如何表示电流在一段时间内产生的效果呢？
（2）．交变电流的有效值
在实际工作中，常用交变电流的有效值来表示交流的大小。
交流的有效值是根据电流的热效应来规定的。让交流和直流通过相同的电阻，如果它们在相同的时间内，产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。
有效值表示交变电流产生的平均效果。只要与交变电流有相同的热效应的直流，其数值就可以表示交变电流的有效值。
进一步明确有效值的定义。
正弦交流电的有效值和最大值之间的关系是：
　　　
强调：①各类用电器铭牌所示的值均为有效值
　　　②各类交流电表所测得的值也均为有效值
　　　③凡是没有说明的，所指的值均为有效值
（三）巩固练习
1．某用电器允许的最大电压是300V，能否把它接入照明电路中，为什么？
2．一电压U＝10V的直流电通过电阻R，在时间t内产生的热量与交流电通过电阻R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电压的有效值为　　　　V。
3．如图，交流电的有效值是　　　　　。
4．正弦交流电压的峰值为10V，周期为0.2S，将此电压接在10的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（
）
A、可能为零
B、一定为0
.25J
C、不可能大于0.25J
D、可能小于是0.25J
5．某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_______Hz。若将该电压加在10uf的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_________V；交流电压的有效值等于________V
（四）作业布置
课文作业P46（1）至（6）
［教学反思］
0.01
0.02
0.03
0.04
i(A)
t(s)
0
4√2
-3√2