版选修3_2.pptx

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1、2. 描述交变电流的物理量,【知识与技能】 (1)知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系 (2)知道交变电流的周期和频率，以及它们之间的关系 (3)知道我国供电线路交变电流的周期和频率 【过程与方法】 (1)用等效的方法得出描述交变电流的有效值 (2)通过演示实验和例题分析使学生正确理解并掌握有效值、最大值的概念 (3)学会观察实验，分析图像，由感性认识到理性思考的思维方式,三维目标,【情感、态度与价值观】 通过对描述交变电流的物理量的学习，体会描述复杂事物的复杂性，树立科学、严谨的学习和认识事物的态度,三维目标,【重点】 有效值的概念和计算【难点】 有效值的概念和计算,重点难点

2、,1要让学生知道，由于交变电流的电压、电流等的大小和方向都随时间做周期性变化，就需要多一些物理量来描述它不同方面的特性如：周期和频率表示交变电流周期性变化的快慢，最大值表明交变电流在变化过程中所能达到的最大数值，反映了交变电流的变化范围,教学建议,2交变电流的有效值表示交变电流产生的平均效果，是教学的重点，也是教学的难点首先要使学生明白引入有效值的必要：由于交变电流的大小和方向随时间变化，它产生的效果也随时间而变化，而实用中常常只要知道它的平均效果就可以了，为此引入有效值的概念；进而让学生知道怎样衡量交变电流的平均效果，即用与交变电流有相同热效应的直流来表示交变电流的平均效果，从而明确有效值的

3、物理意义,教学建议,3要让学生知道，提到交变电流的电压、电流、电动势时，如果不加特别说明，通常指的都是交变电流的有效值，电表测量的数值，也都是有效值 正弦电流的有效值和最大值的关系，课本中是直接给出的，不要求证明它十分有用，应要求学生记住还要让学生明确地知道，这一关系只对正弦式电流成立，对其他波形的交变电流并不成立,教学建议,【导入一】 上节课讲了矩形线圈在匀强磁场中转动，在线框中产生了正弦交流电 师问如何描述它？ 生答1公式法：从中性面开始计时，得出 瞬时电动势eEmsin t，其中EmNBS.瞬时电流iImsin t. 瞬时电压uUmsin t.,新课导入,2图像法：如图所示 教师指出交变

4、电流的大小和方向都随时间做周期性变化，只用电压、电流描述不全面下面学习描述交变电流特征的其他物理量,新课导入,【导入二】 情景导入 我们家庭用的交流用电器铭牌上标称的“额定电压：220 V”“频率：50 Hz”“额定功率：1000 W”等是怎么回事？有什么意义？这就是我们这一节将要研究的内容。,新课导入,1.交变电流完成 所需的时间叫周期,单位是秒.周期越大,交变电流变化越慢,在一个周期内,电流的方向变化 .交变电流在1 s内完成叫频率,单位是赫兹,简称赫,符号为Hz.频率越大,交变电流变化 .周期T与频率f的关系为 或 . 2.交变电流的有效值根据 来规定,即让交变电流和恒定电流分别通过 ,

5、如果在 它们产生的相等,就把这一恒定电流的数值叫作这一交变电流的有效值.,知识必备,一次周期性变化,两次,周期性变化的次数,越快,电流的热效应,大小相同的电阻,交流的一个周期内,热量,3.在正弦式交变电流中,最大值与有效值之间的关系为E= = ,U= = ,I= = . 4.交变电流u=Umsin(t+)中的 叫交变电流的相位,t=0时交变电流的相位为 ,是交变电流的 .两支交流的相位之差叫它们的,频率相同的两交变电流相位差为 .,知识必备,0.707Em,0.707Um,0.707Im,t+,初相位,相位差,常数,想一想请同学们阅读教材,回答下列问题. (1)什么叫交变电流的周期?什么叫交变

6、电流的频率? (2)频率和周期之间的关系是什么?,学习互动,交变电流的周期和频率,考点一,要点总结 1.交变电流完成一次 所需的时间叫交变电流的周期,用T表示.交变电流在1 s内完成周期性变化的 叫交变电流的频率.用符号f表示,且周期和频率 . 2.我国电网使用的交变电流频率f= Hz,周期T= s.,学习互动,周期性变化,次数,互为倒数,50,0.02,学习互动,学习互动,想一想 如图5-2-2所示,已知电源电动势E=32 V,内阻r=1 , R1=11 ,R2=4 ,电容器规格为“10 V 500 F”,闭合开关. (1)判断电容器是否会被击穿. 图5-2-2 (2)计算1 min内电阻R

7、1上产生的热量. (3)若供电电源为交变电流e= 32sin 100t(V),内阻仍为1 , 则(1)、(2)两问题的结论变化吗?,学习互动,峰值和有效值,考点二,学习互动,要点总结 1.交变电流的电压、电流能达到的 叫峰值,若交流电接入纯电阻电路中,则电流及外电阻两端的电压的最大值仍然可以用闭合电路欧姆定律来确定,即Im= ,Um= . 2.使用交变电流的用电器,其最大耐压值应大于其使用的交流电压的 . 3.确定交变电流有效值的依据是 .,学习互动,最大数值,ImR,最大值,电流的热效应,4.在正弦式交变电流中,最大值与有效值之间的关系为:E= =,U= = ,I= = . 5.非正弦式交流

8、电有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应定义的,即让交变电流和直流电流通过相同的 ,在相同的里若产生 的热量,则交变电流(电压)的有效值就等于这个直流电流(电压)的值,即求解交变电流有效值问题必须在“三同”原则下求解.,学习互动,0.707Em,0.707Um,0.707Im,电阻,时间(取一个周期或周期的整数倍),相同,学习互动,学习互动,交变电流的平均值和有效值的区别,考点三,要点总结 1.求电荷量时要用交变电流的平均值. 2.求电功、电功率时要用交变电流的有效值.,学习互动,学习互动,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,自我检测,自我检测,自我检测,自我检测,