高二物理第四章《描述交变电流的物理量》的教案

2021-06-19 教案

　　教材分析

　　与恒定电流不同，由于交变电流的电压、电流等大小和方向都随时间做周期性变化，需要用一些特殊的物理量来描述它在变化中不同方面的特性，本节主要介绍这样一些物理量。

　　一、学习要求

　　1. 知道交变电流的周期和频率，知道我国供电线路交变电流的周期频率.

　　2. 知道交变电流和电压的峰值，有效值及其关系.

　　3、会用图象和函数表达式描述正弦交变电流。

　　二、教材重点

　　交变电流的有效值

　　三、教材难点

　　一般电流有效值的求解

　　四、教学资源

　　通过思考讨论，使学生明白，从电流热效应上看，交流电产生的效果可以与某地恒定电流相等，由此引入有效值的概念.

　　1.定义：让交流与恒定电流通过相同的`电阻，如果它们在一周期内产生的热量相等，就把这个恒定电流的值(I或U)叫做这个交流的有效值.

　　课本第一次明确地用一个周期T来定义有效值，使得有效值的概念更加准确.

　　2. 正弦交变电流的有效值与峰值的关系

　　这一关系只对正弦式电流成立，对其它波形的交变电流一般不成立. 其它波形的交变电流的有效值就根据有效值的定义去求解。

　　3. 几点说明：

　　①各种使用交变电流的电器设备上所标的额定电压、额定电流均指有效值;

　　② 交流电压表和交流电流表所测量的数值也都是有效值;

　　③将电容器接入交流电路中，其耐压值应不小于交变电流的最大值，但熔丝的选择应据有效值来确定其熔断电流;

　　④一般情况下所说的交变电流的数值，若无特别说明，均指有效值。

　　4.有效值与平均值的区别：交变电流的有效值是按照电流的热效应来规定的，对一个确定的交变电流，其有效值是一定的，而平均值是由来确定的，其数值大小与时间间隔有关。在计算交变电流通过导体产生的热量、热功率时，只能用有效值，而不能用平均值;在计算通过导体截面的电量时，只能用交变电流的平均值，即q = t 。

　　典型例题

　　例：如图边长为L的单匝正方形线框，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框电阻为R，当线框绕ab边从图示位置以角速度匀速转过的过程中，求

　　(1)外力所做的功;

　　(2)流过线框导线截面的电量

　　[析] 外力所做的功，即线框中产生的热量。应据线圈产生电动势的有效值求热量。一般是先求最大值，再求有效值。

　　线框转过的过程中，线圈内产生的电动势最大值为：

　　电动势的有效值为线圈转过所用的时间为 .

　　线圈内产生的热量 .

　　[典型错解] E=