3.2交变电流的描述 1—【新教材】人教版高中物理选择性必修第二册教案word版含答案
文档属性
| 名称 | 3.2交变电流的描述 1—【新教材】人教版高中物理选择性必修第二册教案word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 44.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-05-27 05:49:17 | ||
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文档简介
教 案
上课时间： 年 月 日
题课
第三章交变电流第二节交变电流的描述
课型
新
课时
第1课时
教
学
目
标
1.知道交变电流的周期、频率、峰值、有效值、瞬时值等概念及其间的关系，能通过函数表达式和图像来描述交变电流，并通过图像信息求有关物理量。
2.经历推导有效值的过程，体会等效的科学方法。
3.了解家用电路的频率和电压的有效值。
学习重点
物理量间关系
学习难点
有效值的理解与计算
教 学 过 程
教学环节（含备注）
教 学 内 容
引入新课
进行新课
讲
讲、练与议
练与议
课堂总结
作业：
（一）引入新课
矩形线框在匀强磁场中怎样匀速转动时，会在线框中产生正弦式交流电？
如果从中性面开始计时，是否会写通过框的磁通量、电动势、电流、部分电路电压与时间的函数表达式？是否会画出相应的图像？观察图像，有何特征？(周期性、有最大值、有最小值)
（二）进行新课
1、周期与频率（完成导学案【合作探究一】及教材52页思考与讨论）
要点：周期(T)——交流电完成一次周期性变化所需时间
频率(f)——1秒内完成周期性变化的次数（55页练习1）
意义：描述周期性变化的快慢
关系：T＝1/f，T秒(s)，f赫兹(Hz)
转速n(转/秒)，角速度ω(弧度/秒)
T=2π/ω f＝ω/2πω＝2π/T＝2πf=2πn
2、有效值（完成导学案【合作探究二】）
如何表示交变电流平均的效果呢？
（1）定义
有效值定义“三同”——让交流电和直流电通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间内产生的相同热量。这一交流电的电流有效值就跟这个直流电的电流相等。
正弦式交变电流的有效值与最大值间有什么关系呢？
（2）什么情况下用有效值描述？
①通常我们说的市电220V即为有效值，没有说明时，所指的均为有效值。
②交流电压表测得值。
③电气设备上标出的额定电压与额定电流值
④计算某段时间电功率、电功、热功率与电能时（瞬时功率除外）
⑤保险丝的熔断电流
例．已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化，今将这个电阻元件与一个多用电表串联(已调至交变电流电流挡)，则多用电表的读数为( )
A．5 A B．4 A
C．4 A D．5 A
解析 多用电表的读数是有效值，设该电流的有效值为I，根据交变电流有效值的定义，有I2RT＝2R·＋(3 A)2R·，解得I＝5 A，所以多用电表的读数为5 A。故选A。
答案 A
练习巩固：
匝数为100的线圈通有如图所示的交变电流(图中曲线为余弦曲线的一部分)，单匝线圈电阻r＝0.02 Ω，则在0～10 s内线圈产生的焦耳热为( )
A．80 J B．85 J
C．90 J D．125 J
解析 由交变电流的有效值定义知2R·＋(2 A)2R·＝I2RT，该交变电流的有效值I＝ A，线圈的总电阻R总＝100×0.02 Ω＝2 Ω，由Q＝I2R总t得Q＝85 J，选项B正确。
答案 B
总结：求有效值题型：
1、正弦交变电流直接用公式
2、直流与直流组合或直流与部分正弦交流电组合，则根据有效值定义求，
选讲例题：试电笔上的氖管，起辉电压86.6V，若将其接在电压为70.7V（=50√2v）频率为50Hz的交流电路，氖管能发光吗？在1秒内有多少时间发光？
引领思考：①70.7V是什么电压？ 该交流电压最大值为多少？周期又为多少？
②交变电流的图象如何？表达式如何？
解：①70.7V是有效值
氖管会发光（rad/s）
②
作出交变电流的U-t图 U＝Umsinωt＝100sinl00πt伏
设电压为70.7V对应时刻为t1代入公式即70.7V＝100sin100πt1 t1＝0.0025s
由图象对称性知，1个周期氖管发光时间为Δt＝4(t1-0)＝0.01s
1s内有1/0.02=50个周期，则1s内发光时间0.01s×50=0.5s
学案检测部分
板书设计
3.2交变电流的描述
1．描述交变电流变化快慢物理量
周期T(s)频率(Hz)
角速度ω(弧度/秒)转速n(转/秒)
2．描述交变电流大小物理量
瞬时值 e i u
最大值εm Im Um
有效值ε I U
有效值 让交流电和直流电在相同的时间内通过相同的电阻产生相同的热量
课后反思
上课时间： 年 月 日
题课
第三章交变电流第二节交变电流的描述
课型
新
课时
第1课时
教
学
目
标
1.知道交变电流的周期、频率、峰值、有效值、瞬时值等概念及其间的关系，能通过函数表达式和图像来描述交变电流，并通过图像信息求有关物理量。
2.经历推导有效值的过程，体会等效的科学方法。
3.了解家用电路的频率和电压的有效值。
学习重点
物理量间关系
学习难点
有效值的理解与计算
教 学 过 程
教学环节（含备注）
教 学 内 容
引入新课
进行新课
讲
讲、练与议
练与议
课堂总结
作业：
（一）引入新课
矩形线框在匀强磁场中怎样匀速转动时，会在线框中产生正弦式交流电？
如果从中性面开始计时，是否会写通过框的磁通量、电动势、电流、部分电路电压与时间的函数表达式？是否会画出相应的图像？观察图像，有何特征？(周期性、有最大值、有最小值)
（二）进行新课
1、周期与频率（完成导学案【合作探究一】及教材52页思考与讨论）
要点：周期(T)——交流电完成一次周期性变化所需时间
频率(f)——1秒内完成周期性变化的次数（55页练习1）
意义：描述周期性变化的快慢
关系：T＝1/f，T秒(s)，f赫兹(Hz)
转速n(转/秒)，角速度ω(弧度/秒)
T=2π/ω f＝ω/2πω＝2π/T＝2πf=2πn
2、有效值（完成导学案【合作探究二】）
如何表示交变电流平均的效果呢？
（1）定义
有效值定义“三同”——让交流电和直流电通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间内产生的相同热量。这一交流电的电流有效值就跟这个直流电的电流相等。
正弦式交变电流的有效值与最大值间有什么关系呢？
（2）什么情况下用有效值描述？
①通常我们说的市电220V即为有效值，没有说明时，所指的均为有效值。
②交流电压表测得值。
③电气设备上标出的额定电压与额定电流值
④计算某段时间电功率、电功、热功率与电能时（瞬时功率除外）
⑤保险丝的熔断电流
例．已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化，今将这个电阻元件与一个多用电表串联(已调至交变电流电流挡)，则多用电表的读数为( )
A．5 A B．4 A
C．4 A D．5 A
解析 多用电表的读数是有效值，设该电流的有效值为I，根据交变电流有效值的定义，有I2RT＝2R·＋(3 A)2R·，解得I＝5 A，所以多用电表的读数为5 A。故选A。
答案 A
练习巩固：
匝数为100的线圈通有如图所示的交变电流(图中曲线为余弦曲线的一部分)，单匝线圈电阻r＝0.02 Ω，则在0～10 s内线圈产生的焦耳热为( )
A．80 J B．85 J
C．90 J D．125 J
解析 由交变电流的有效值定义知2R·＋(2 A)2R·＝I2RT，该交变电流的有效值I＝ A，线圈的总电阻R总＝100×0.02 Ω＝2 Ω，由Q＝I2R总t得Q＝85 J，选项B正确。
答案 B
总结：求有效值题型：
1、正弦交变电流直接用公式
2、直流与直流组合或直流与部分正弦交流电组合，则根据有效值定义求，
选讲例题：试电笔上的氖管，起辉电压86.6V，若将其接在电压为70.7V（=50√2v）频率为50Hz的交流电路，氖管能发光吗？在1秒内有多少时间发光？
引领思考：①70.7V是什么电压？ 该交流电压最大值为多少？周期又为多少？
②交变电流的图象如何？表达式如何？
解：①70.7V是有效值
氖管会发光（rad/s）
②
作出交变电流的U-t图 U＝Umsinωt＝100sinl00πt伏
设电压为70.7V对应时刻为t1代入公式即70.7V＝100sin100πt1 t1＝0.0025s
由图象对称性知，1个周期氖管发光时间为Δt＝4(t1-0)＝0.01s
1s内有1/0.02=50个周期，则1s内发光时间0.01s×50=0.5s
学案检测部分
板书设计
3.2交变电流的描述
1．描述交变电流变化快慢物理量
周期T(s)频率(Hz)
角速度ω(弧度/秒)转速n(转/秒)
2．描述交变电流大小物理量
瞬时值 e i u
最大值εm Im Um
有效值ε I U
有效值 让交流电和直流电在相同的时间内通过相同的电阻产生相同的热量
课后反思