《描述交變電流的物理量》設(shè)計市賽獲獎

《描述交變電流的物理量》教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)設(shè)計要讓學(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．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，也是教學(xué)的難點．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間變化，它產(chǎn)生的效果也隨時間而變化，而實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．二、教學(xué)目標1．知識與技能：（1）理解什么是交變電流的峰值和有效值，知道它們之間的關(guān)系。（2）理解交變電流的周期、頻率以及它們之間的關(guān)系。知道我國生產(chǎn)和生活用電的周期（頻率）的大小。2．過程與方法：能應(yīng)用數(shù)學(xué)工具描述和分析處理物理問題。3．情感、態(tài)度與價值觀：讓學(xué)生了解多種電器銘牌，介紹現(xiàn)代科技的突飛猛進，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情三、教學(xué)重點、難點1．重點：交變電流有效值概念。2．難點：交變電流有效值概念及計算。四、教學(xué)方法：實驗、啟發(fā)教具：電源、電容器、燈泡“6V，A”、幻燈片、手搖發(fā)電機五、教學(xué)課時一課時六、教學(xué)過程1．引入新課矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，在線圈中產(chǎn)生了正弦交變電流。如何描述交變電流的變化規(guī)律呢？可以用公式法描述。從中性面開始計時，得出瞬時電動勢：e=Emsinωt瞬時電流：i=Imsinωt瞬時電壓：u=Umsinωt其中Em=NBSω交變電流的大小和方向都隨時間做周期性變化，只用電壓、電流描述不全面。這節(jié)課我們學(xué)習表征正弦交變電流的物理量。2．進行新課（1）周期和頻率請同學(xué)們閱讀教材，回答下列問題：①什么叫交變電流的周期？②什么叫交變電流的頻率？③它們之間的關(guān)系是什么？④我國使用的交變電流的周期和頻率各是多大？交變電流完成一次周期性的變化所用的時間，叫做交變電流的周期，用T表示。交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做交變電流的頻率，用f表示。T=我國使用的交變電流頻率f=50Hz，周期T=0。02s。（2）交變電流的峰值（Em，Im，Um）交變電流的峰值是交變電流在一個周期內(nèi)所能達到的最大數(shù)值，可以用來表示交變電流的電流或電壓變化幅度。［演示］電容器的耐壓值將電容器（8V，500μF）接在學(xué)生電源上充電，接8V電壓時電容器正常工作，接16V電壓時，幾分鐘后聞到燒臭味，后聽到爆炸聲。電容器的耐壓值是指能夠加在它兩端的最大電壓，若電源電壓的最大值超過耐壓值，電容器可能被擊穿。但是交變電流的最大值不適于表示交變電流產(chǎn)生的效果，在實際中通常用有效值表示交變電流的大小。思考與討論：0～、～、～、～1s這四個階段電流大小不變化，分別計算出熱量，然后加起來。由解得J；J；J；J所以，1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量為J由解得，A=（3）有效值（E、I、U）讓交變電流和直流電通過同樣的電阻，如果它們在相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量相等，把直流電的值叫做交變電流的有效值。通常用大寫字母U、I、E表示有效值。正弦交變電流的最大值與有效值有以下關(guān)系：I== U==［強調(diào)］①各種使用交變電流的電器設(shè)備上所示值為有效值。②交變電流表（電壓表或電流表）所測值為有效值。③計算交變電流的功、功率、熱量等用有效值。3．小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了以下幾個問題：（