高二物理第四章《描述交變電流的物理量》的教案
教材分析
與恒定電流不同,由于交變電流的電壓、電流等大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化,需要用一些特殊的物理量來(lái)描述它在變化中不同方面的特性,本節主要介紹這樣一些物理量。
一、學(xué)習要求
1. 知道交變電流的周期和頻率,知道我國供電線(xiàn)路交變電流的周期頻率.
2. 知道交變電流和電壓的峰值,有效值及其關(guān)系.
3、 會(huì )用圖象和函數表達式描述正弦交變電流。
二、教材重點(diǎn)
交變電流的有效值
三、教材難點(diǎn)
一般電流有效值的求解
四、教學(xué)資源
通過(guò)思考討論,使學(xué)生明白,從電流熱效應上看,交流電產(chǎn)生的效果可以與某地恒定電流相等,由此引入有效值的概念.
1.定義:讓交流與恒定電流通過(guò)相同的電阻,如果它們在一周期內產(chǎn)生的熱量相等,就把這個(gè)恒定電流的值(I或U)叫做這個(gè)交流的有效值.
課本第一次明確地用一個(gè)周期T來(lái)定義有效值,使得有效值的概念更加準確.
2. 正弦交變電流的有效值與峰值的關(guān)系
這一關(guān)系只對正弦式電流成立,對其它波形的交變電流一般不成立. 其它波形的交變電流的有效值就根據有效值的定義去求解。
3. 幾點(diǎn)說(shuō)明:
、俑鞣N使用交變電流的電器設備上所標的額定電壓、額定電流均指有效值;
、 交流電壓表和交流電流表所測量的數值也都是有效值;
、蹖㈦娙萜鹘尤虢涣麟娐分,其耐壓值應不小于交變電流的最大值,但熔絲的選擇應據有效值來(lái)確定其熔斷電流;
、芤话闱闆r下所說(shuō)的交變電流的數值,若無(wú)特別說(shuō)明,均指有效值。
4.有效值與平均值的.區別:交變電流的有效值是按照電流的熱效應來(lái)規定的,對一個(gè)確定的交變電流,其有效值是一定的,而平均值是由 來(lái)確定的,其數值大小與時(shí)間間隔有關(guān)。在計算交變電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量、熱功率時(shí),只能用有效值,而不能用平均值;在計算通過(guò)導體截面的電量時(shí),只能用交變電流的平均值,即q = t 。
典型例題
例:如圖邊長(cháng)為L(cháng)的單匝正方形線(xiàn)框,處在磁感應強度為B的勻強磁場(chǎng)中,線(xiàn)框電阻為R,當線(xiàn)框繞ab邊從圖示位置以角速度勻速轉過(guò) 的過(guò)程中,求
(1)外力所做的功;
(2)流過(guò)線(xiàn)框導線(xiàn)截面的電量
[析] 外力所做的功,即線(xiàn)框中產(chǎn)生的熱量。應據線(xiàn)圈產(chǎn)生電動(dòng)勢的有效值求熱量。一般是先求最大值,再求有效值。
線(xiàn)框轉過(guò) 的過(guò)程中,線(xiàn)圈內產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大值為:
電動(dòng)勢的有效值為 線(xiàn)圈轉過(guò) 所用的時(shí)間為 .
線(xiàn)圈內產(chǎn)生的熱量 .
[典型錯解] E=
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