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高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設計(通用5篇)
法拉第電磁感應定律既是本章的教學(xué)重點(diǎn),也是教學(xué)難點(diǎn)。物理交變電流教學(xué)設計實(shí)例為大家詳細講解了高二物理上冊第三章知識點(diǎn):交變電流,請大家認真學(xué)習。
高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設計 篇1
一、教學(xué)設計背景:
根據高中物理新課程的目標要求,根據立人教育的理念,高中物理要培養全體學(xué)生的科學(xué)素養和創(chuàng )新能力。要通過(guò)這節課的學(xué)習讓學(xué)生學(xué)習物理學(xué)的基本概念,掌握物理學(xué)研究的基本技能,了解物理學(xué)的主要成就以及對社會(huì )發(fā)展的影響,并且要強調對學(xué)生科學(xué)探究能力、實(shí)踐能力、自主學(xué)習能力的培養,要培養學(xué)生的學(xué)習興趣,培養學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神,培養學(xué)生的空間想象能力,抽象思維能力,培養學(xué)生應用物理知識綜合解決物理問(wèn)題的能力,訓練學(xué)生科學(xué)的思維方法。
二、學(xué)情分析:
學(xué)生在剛剛學(xué)習了電磁感應一個(gè)章節的課程,再來(lái)學(xué)習交流電一章?梢岳蒙险聦W(xué)過(guò)的法拉第電磁感應定律引導學(xué)生進(jìn)行推導,得出感應電動(dòng)勢的瞬時(shí)值和最大值的表達式,進(jìn)而根據閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律推出電流與電壓瞬時(shí)值與最大值的表達式。在本節學(xué)生第一次接觸到許多新名詞,如:交流電、正弦交流電、中性面、瞬時(shí)值、最大值等。要讓學(xué)生搞清楚這些名詞的準確含義。
三、教材分析:
為了適應學(xué)生的接受能力,教材采取從感性到理性、從定性到定量逐漸深入的方法講述這個(gè)問(wèn)題。教材先用教具演示矩形線(xiàn)圈在勻強磁場(chǎng)中勻速轉動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交流電,以展示交流電是怎樣產(chǎn)生的。并強調讓學(xué)生觀(guān)察教材圖所示線(xiàn)圈通過(guò)五個(gè)特殊位置時(shí),電流表指針變化的情況,分析電動(dòng)勢和電流方向的變化,這樣學(xué)生就會(huì )對電動(dòng)勢和電流的變化情況有個(gè)大致的了解。然后讓學(xué)生用右手定則獨立分析線(xiàn)圈中電動(dòng)勢和電流的方向。這樣能充分調動(dòng)學(xué)生的積極性,培養學(xué)生的觀(guān)察和分析能力。
四、三維教學(xué)目標:
知識與技能
1.使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理,知道什么是中性面。
2.掌握交變電流的變化規律及表示方法。
3.理解交變電流的`瞬時(shí)值和最大值及中性面的準確含義。
過(guò)程與方法
1.掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法)。
2.培養學(xué)生觀(guān)察能力,空間想象能力以及將立體圖轉化為平面圖形的能力。
3.培養學(xué)生運用物理知識解決物理問(wèn)題的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想。
五、教學(xué)重點(diǎn)
交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析
六、教學(xué)難點(diǎn)
交變電流的變化規律及應用
七、教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導、實(shí)驗,學(xué)生觀(guān)察、分析、閱讀教材、討論、交流。
八、教學(xué)用品
多媒體課件、手搖交流發(fā)電機、靈敏電流計、交流發(fā)電機模型、示波器等
九、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)過(guò)程
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
教學(xué)意圖
引入新課
新課講授
出示單相交流發(fā)電機,引導學(xué)生首先觀(guān)察它的主要構造
。ㄑ菔荆⿲⑹謸u發(fā)電機模型與小燈泡組成閉合電路。當線(xiàn)框快速轉動(dòng)時(shí),觀(guān)察到什么現象 (演示)再將手搖發(fā)電機模型與示教電流表組成閉合電路,當線(xiàn)框緩慢轉動(dòng)(或快速擺動(dòng))時(shí),觀(guān)察到什么
。ㄌ釂(wèn))線(xiàn)圈里產(chǎn)生的是什么樣的電流?請同學(xué)們閱讀教材后回答
現代生產(chǎn)和生活中大都使用交流電。交流電有許多優(yōu)點(diǎn),今天我們學(xué)習交流電。
。ㄑ菔荆┯檬静ㄆ饔^(guān)察不同電壓的圖形
電流隨時(shí)間按正弦函數規律變化的交變電流成為正弦交流電。正弦交流電視最簡(jiǎn)單、最基本的交變電流,有發(fā)電廠(chǎng)發(fā)出的電流就是正弦交流電。
正弦交流電的產(chǎn)生:
。ㄌ釂(wèn))為什么矩形線(xiàn)圈在勻強磁場(chǎng)中勻速轉動(dòng)時(shí)線(xiàn)圈里能產(chǎn)生交變電流?
。ㄌ釂(wèn))當abcd線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中繞OO′軸轉動(dòng)時(shí),哪些邊切割磁感線(xiàn)
。ㄌ釂(wèn))當ab邊向右、cd邊向左運動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈中感應電流的方向如何
。ㄌ釂(wèn))當ab邊向左、cd邊向右運動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈中感應電流的方向如何
正是這兩種情況交替出現,在線(xiàn)圈中產(chǎn)生了交變電流。
。ㄌ釂(wèn))當線(xiàn)圈轉到什么位置時(shí),產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢最大
。ㄌ釂(wèn))線(xiàn)圈轉到什么位置時(shí),產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢最?
(1)中性面——線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)垂直位置。
(2)線(xiàn)圈處于中性面位置時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈Φ最大,但 =0。
(3)線(xiàn)圈越過(guò)中性面,線(xiàn)圈中I感方向要改變。線(xiàn)圈轉一周,感應電流方向改變兩次
設線(xiàn)圈平面從中性面開(kāi)始轉動(dòng),角速度是ω。經(jīng)過(guò)時(shí)間t,線(xiàn)圈轉過(guò)的角度是ωt,ab邊的線(xiàn)速度v的方向跟磁感線(xiàn)方向間的夾角也等于ωt。設ab邊長(cháng)為L(cháng)1,bc邊長(cháng)L2,磁感應強度為B,這時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢多大
cd邊中產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢跟ab邊中產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢大小相同,又是串聯(lián)在一起,此時(shí)整個(gè)線(xiàn)框中感應電動(dòng)勢多大
若線(xiàn)圈有N匝時(shí),相當于N個(gè)完全相同的電源串聯(lián),e=NBL1L2ωsinωt
令Em=NBL1L2ω
感應電動(dòng)勢的最大值:
Em= NBSω
e叫做感應電動(dòng)勢的瞬時(shí)值e= Em sinωt
請同學(xué)們閱讀教材,了解感應電流的最大值和瞬時(shí)值。
電路的某一段上電壓的瞬時(shí)值與最大值等于什么 電動(dòng)勢、電流與電壓的瞬時(shí)值與時(shí)間的關(guān)系可以用正弦曲線(xiàn)來(lái)表示,如下圖所示:
1.矩形線(xiàn)圈在勻強磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈中產(chǎn)生正弦式交變電流。
2.從中性面開(kāi)始計時(shí),感應電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達式為e=NBSωsinω t,感應電動(dòng)勢的最大值為Em=NBSω。
3.中性面的特點(diǎn):磁通量最大為Φm,但e=0。
學(xué)生觀(guān)察:
小燈泡一閃一閃的
學(xué)生觀(guān)察:
電流表指針左右擺動(dòng)
轉動(dòng)的線(xiàn)圈里產(chǎn)生了大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的交變電流
學(xué)生觀(guān)察總結交流電的定義:大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的交變電流
學(xué)生對這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行討論
學(xué)生回答:ab與cd.
學(xué)生回答:感應電流是沿著(zhù)a→b→c→d→a方向流動(dòng)的
學(xué)生回答:感應電流是沿著(zhù)d→c→b→a→d方向流動(dòng)的
學(xué)生回答:線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行時(shí),ab邊與cd邊線(xiàn)速度方向都跟磁感線(xiàn)方向垂直,即兩邊都垂直切割磁感線(xiàn),此時(shí)產(chǎn)生感應電動(dòng)勢最大
學(xué)生回答:當線(xiàn)圈平面跟磁感線(xiàn)垂直時(shí),ab邊和cd邊線(xiàn)速度方向都跟磁感線(xiàn)平行,即不切割磁感線(xiàn),此時(shí)感應電動(dòng)勢為零。
學(xué)生利用物理知識推導:
eab=BL1vsinωt
=BL1· ωsinωt
= BL1L2sinωt
e=eab+ecd
=BL1L2ωsinωt
學(xué)生閱讀后思考得出
根據閉合電路歐姆定律,感應電流的最大值
感應電流的瞬時(shí)值
根據部分電路歐姆定律,電壓的最大值Um=ImR,電壓的瞬時(shí)值U=Umsinωt.
可有學(xué)生自己總結
培養學(xué)生的觀(guān)察能力
培養學(xué)生的分析能力
培養學(xué)生的總結能力
培養學(xué)生認真觀(guān)察分析,利用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識進(jìn)行溫故知新
培養學(xué)生善于利用已知的條件進(jìn)行探究分析
培養學(xué)生利用物理知識解決物理問(wèn)題的能力
培養學(xué)生的閱讀和分析能力
培養學(xué)生歸納總結能力
高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設計 篇2
一、 預習目標
1、知道交變電流產(chǎn)生的原理
2、知道交變電流的變化規律及物理量間的關(guān)系
二、預習內容
1、交變電流
________和________隨時(shí)間做_________變化的電流叫做交變電流,簡(jiǎn)稱(chēng)交流( )
________不隨時(shí)間變化的電流稱(chēng)為直流( )
大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流叫做_________電流
2、交變電流的產(chǎn)生
(1)過(guò)程分析
特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊
B與S的關(guān)系
磁通量Φ的大小
4個(gè)過(guò)程中 Φ的變化
電流方向
磁通量Φ的變化率
(2)中性面:_______________________________
磁通量___________
磁通量的變化率____________
感應電動(dòng)勢e=________,_______感應電流
感應電流方向________,線(xiàn)圈轉動(dòng)一周,感應電流方向改變______次
課內探究學(xué)案
一、學(xué)習目標
1、理解交變電流的產(chǎn)生原理及變化規律;
2、理解描述交變電流幾個(gè)物理量以及它們之間的關(guān)系;
學(xué)習重難點(diǎn):交變電流的產(chǎn)生原理、變化規律及物理量間的`關(guān)系
二、學(xué)習過(guò)程
1、為什么矩形線(xiàn)框在勻強磁場(chǎng)中勻速轉動(dòng),線(xiàn)框里能產(chǎn)生交變電流?
2、交變電流的產(chǎn)生過(guò)程中的兩個(gè)特殊位置及特點(diǎn)是什么?
(1)中性面:與勻強磁場(chǎng)磁感線(xiàn)垂直的平面叫中性面。線(xiàn)圈平面處于跟中性面重合的位置時(shí);
(a)線(xiàn)圈各邊都不切割磁感線(xiàn),即感應電流等于零;
(b)磁感線(xiàn)垂直于該時(shí)刻的線(xiàn)圈平面,所以磁通量最大,磁通量的變化率為零。
(c)交變電流的方向在中性面的兩側是相反的。
(2)線(xiàn)圈平面處于跟中性面垂直的位置時(shí),線(xiàn)圈平面平行于磁感線(xiàn),磁通量為零,磁通量的變化率最大,感應電動(dòng)勢、感應電流均最大,電流方向不變。
3、交變電流的變化規律:
如圖5-1-1所示為矩形線(xiàn)圈在勻強磁場(chǎng)中勻速轉動(dòng)的四個(gè)過(guò)程:
當以線(xiàn)圈通過(guò)中性面對為計時(shí)起點(diǎn)時(shí),交變電流的函數表達式:e=Em sinωt,其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt,其中Im=Em/R。
當以線(xiàn)圈通過(guò)中性面對為計時(shí)起點(diǎn)時(shí),交變電流的函數表達式:e=Em sinωt,其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt,其中Im=Em/R。
圖5-1-2所示為以線(xiàn)圈通過(guò)中性面時(shí)為計時(shí)起點(diǎn)的交變電流的e-t和i-t圖象:
三、反思總結
1.矩形線(xiàn)圈在勻強磁場(chǎng)中勻速轉動(dòng)(繞與磁場(chǎng)垂直的軸)時(shí),線(xiàn)圈中產(chǎn)生正弦交變電流,從中性面開(kāi)始計時(shí),感應電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達式為:
e=NBSωsinωt= Emsinωt
e—ωt圖線(xiàn)是一條正弦曲線(xiàn)。
2.中性面特點(diǎn):Φ最大,而e=0。
四、當堂檢測
1、交流發(fā)電機在工作時(shí)電動(dòng)勢為e= Emsinωt ,若將發(fā)電機的轉速提高一倍,同時(shí)將電樞所圍面積減少一半,其它條件不變,則電動(dòng)勢為( )
A、e= Emsin(ωt/2) B、e= 2Emsin(ωt/2)
C、e= Emsin2ωt D、e= Em/2sin2ωt
答案:C
2、一個(gè)正弦交變電流的i—t圖象,根據這一圖象,該交流電的瞬時(shí)值表達式為-----------A
答案:i=5sin(5πt)
高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設計 篇3
一、教學(xué)目標
【知識與技能】
知道交變電流和電壓的峰值及用途,并知道有效值的概念及計算。
【過(guò)程與方法】
用等效的方法求出交變電流的有效值。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)】
通過(guò)學(xué)習交變電流的有效值及峰值,明白其在生活中的具體應用,體會(huì )物理的生活性,增強學(xué)習物理的興趣。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
交變電流的峰值及有效值的概念及計算。
【難點(diǎn)】
明白交變電流有效值的概念及計算。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節一:新課導入
復習上節課交變電流的產(chǎn)生來(lái)導入新課。
問(wèn)題1:交變電流的產(chǎn)生原理是什么?它的表達式的意義及各個(gè)物理量的含義?
學(xué)生的回答之后引導其思考,在交變電流及電壓中,除了最大值和角速度,還可以有哪些物理量來(lái)描述交流電?
學(xué)生回答:知道了線(xiàn)圈的轉速,那么線(xiàn)圈在其中轉動(dòng)一圈的時(shí)間是多少?
教師點(diǎn)評:不錯這個(gè)我們叫做周期,大家知道我們在實(shí)驗室用學(xué)生電源做實(shí)驗時(shí),用電流表或者電壓表測出來(lái)的電流和電壓的示數表示什么意思嘛?
學(xué)生回答:表示電流和電壓的大小。
教師點(diǎn)評:其實(shí)呢,大家答的有一定的道理,但在我們電學(xué)中,電流表和電壓表的示數有一個(gè)專(zhuān)門(mén)含義叫做有效值,今天就來(lái)學(xué)習它。
引出課題——交變電流的峰值及有效值(板書(shū))。
環(huán)節二:新課探究
(一)峰值
教師引導學(xué)生利用前面交流電的產(chǎn)生原理及表達式來(lái)理解交流電的峰值。
教師:我們前面學(xué)習交流電的產(chǎn)生,是因為線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中以一定的角速度做周期性的轉動(dòng),線(xiàn)圈轉動(dòng)一圈的時(shí)間就是線(xiàn)圈周期及交流電的'周期T,周期的倒數就是線(xiàn)圈的頻率1/T=f。根據交流電的數值表達式,我們知道交流電的電壓是在不斷變化,那么它的最值是多少?
學(xué)生回答:交流電的最大值就是Im和Em,最小值是為零。因為電壓雖然有正負之分,但只是表示大小。
教師點(diǎn)評:同學(xué)分析的非常仔細,交流電的最大值Im和Em就是峰值,可以用來(lái)表示電流的強弱和電壓的高低。
教師:大家知道電容器的所能承受的最大電壓是有什么要求嗎?對正常的家用電器來(lái)說(shuō)是其銘牌上標記的220v嗎?接下來(lái)學(xué)習解決這個(gè)問(wèn)題?
(二)有效值
教師出示一道例題:
說(shuō)明:以上三個(gè)球有效值的公式僅適用于正弦和余弦交變電,交變電流的有效值是根據電流的熱效應來(lái)規定的。
環(huán)節三:鞏固練習
教師提問(wèn):電容的擊穿電壓是電壓峰值還是有效值?保險絲的熔斷電流是交變電的峰值還是有效值?
學(xué)生回答:電容的擊穿電壓和保險絲的熔斷電流都是其能承受的最大值,即其需大于正常使用的交變電的電壓及電流的峰值。
教師總結:交流用電設備上所標的額定電壓和額定電流是有效值;交流電壓表和交流電流表的示數是有效值;交變電流的數值在無(wú)特別說(shuō)明時(shí)都是指有效值。
環(huán)節四:小結作業(yè)
總結概括本節課的主要知識點(diǎn):交流電的峰值及有效值的概念和意義。
并讓學(xué)生課下思考:對于半周期或四分之一的周期的正余弦的有效值有交變的計算方法嗎?
高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設計 篇4
一、 預習目標
1、 知道描述交變電流的相關(guān)物理量
2、 知道物理量之間的關(guān)系
二、 預習內容
表征交變電流的物理量
1、瞬時(shí)值:正弦交流電瞬時(shí)值的表達式為:
電壓瞬時(shí)值:( ) 電流瞬時(shí)值:( )
2、最大值:交流電的最大值反映的是交流電大小的變化范圍,當線(xiàn)圈平面與磁力線(xiàn)平行時(shí),交流電動(dòng)勢最大值:(Em=NBSω),
瞬時(shí)值與最大值的關(guān)系是:(-Em≤e≤Em)
3、有效值:交流電的有效值是根據電流的熱效應來(lái)規定的。即在同一時(shí)間內,跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數值,叫做該交流電的有效值,正弦交流電的有效值與最大值之間的`關(guān)系是:
。‥=Em/ U=Um/ I=Im/ )
各種交流電電氣設備上所標的、交流電表上所測得的以及在敘述中沒(méi)有特別加以說(shuō)明的交流電的最大值,都是指( )
4、平均值:交流電的平均值是交流電圖像中波形與橫軸所圍的面積跟時(shí)間的比值,用(e=nΔΦ/Δt)計算
5、表征交變電流變化快慢的物理量
、僦芷赥:電流完成一次周期性變化所用的時(shí)間。單位:s .
、陬l率f:一秒內完成周期性變化的次數。單位:HZ.
、劢穷l率ω:就是線(xiàn)圈在勻強磁場(chǎng)中轉動(dòng)的角速度。單位:rad/s.
、芙撬俣、頻率、周期的關(guān)系(ω=2πf=2π/T)
課內探究學(xué)案
一、學(xué)習目標
l、掌握表征交變電流大小物理量。
2、理解有效值的定義并會(huì )用它解決相關(guān)問(wèn)題。
3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量。
學(xué)習重難點(diǎn):表征物理量及物理量間的關(guān)系,并能熟練解決相關(guān)問(wèn)題
二、學(xué)習過(guò)程
1、寫(xiě)出正弦式交變電流電動(dòng)勢的最大值、瞬時(shí)值、有效值以及平均值表達式?
2、峰值、有效值和平均值有什么區別?
3、對于正弦式交變電流其有效值與最大值得關(guān)系是: ,是不是對一切交變電流都是如此?
3、在我們經(jīng)常遇到的問(wèn)題中,那些地方應用有效值?那些地方應用最大值?那些地方應用平均值?
三、反思總結
本節課學(xué)習的是描述交變電流的物理量。如:周期和頻率表示交變電流周期性變化快慢的物理量;最大值表明交變電流在變化過(guò)程中所能達到的最大數值,反映了交變電流的變化范圍;而有效值反映的是交流電的熱效應在時(shí)間上的平均效果。交變電流的有效值是教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。
四、當堂檢測
1、電阻R1、R2與交流電源按照圖1方式連接,R1=10Ω,R2 =20Ω。合上開(kāi)關(guān)S后,通過(guò)電阻R1的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖2所示。則 ( )
A.通過(guò)R1的電流有效值是1.2A
B.R1兩端的電壓有效值是6V
C.通過(guò)R2的電流最大值是1.2 A
D.R2兩端的電壓最大值是6 V
答案:BD
2、如圖2所示,表示一交流電的電流隨時(shí)間的變化圖象,其中電流正值為正弦曲線(xiàn)的正半周,則該交流電的有效值為多少?
答案:
課后練習與提高
1、圖5-2-1表示一交變電流隨時(shí)間變化的圖象。此交變電流的有效值是:( )
A.5 安 B.5安 C.3.5 安 D. 3.5安
答案:B
2、如圖5-2-2所示,在勻強磁場(chǎng)中有一個(gè)“冂”形導線(xiàn)框可繞AB軸轉動(dòng),已知勻強磁場(chǎng)的磁感強度B=5 /πT,線(xiàn)框的CD邊長(cháng)為20cm.CE、DF長(cháng)均為10cm,轉速為50r/s,若從圖示位置開(kāi)始計時(shí),
。1)寫(xiě)出線(xiàn)框中感應電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達式;
。2)若線(xiàn)框電阻r=3,再將AB兩端接“6V,12W”燈泡,小燈泡能否正常發(fā)光?若不能,小燈泡實(shí)際功率多大?
解析:(1)注意到圖示位置磁感線(xiàn)與線(xiàn)圈平面平行,瞬時(shí)值表達式應為余弦函數,先出最大值和角頻率:
ω=2πn=100πrad/s
Em=BSω=5 /π×0.2×0.1×100π=10 (V)
所以電動(dòng)勢瞬時(shí)表達式應為:e=10 cos100πt(V)。
。2)小燈泡的電阻為R=U額2/P額=62/12=3Ω,
先求出交變電流電動(dòng)勢有效值 E=Em/ =10(V)
此后電路可看成恒定電流電路,由于R=r, U=Em/2=5V,小于額定電壓,故小燈泡不能正常發(fā)光。其實(shí)際功率是p=U2/R=52/3=25/3=8.3(W)
3、將電阻為r的直導線(xiàn)abcd沿矩形框架邊緣加以彎曲,折成“п”形,其中ab=cd=L1,bc=L2。在線(xiàn)端a、d間接電阻R和電流表A,且以a、d端連線(xiàn)為軸,以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場(chǎng)中勻速轉動(dòng),如圖5-2-3所示,求:
。1)交流電流表A的示數;
。2)從圖示位置轉過(guò)90°角的過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量;
。3)寫(xiě)出彎曲導線(xiàn)轉動(dòng)過(guò)程中,從圖示位置開(kāi)始計時(shí)的電動(dòng)勢的表達式。
解析:(1)彎曲導線(xiàn)轉到圖示位置時(shí)有感應電動(dòng)勢的峰值為Em=BL2ωL1= BωL1L2
產(chǎn)生電流的峰值為Im=Em/(R+r)= BωL1L2/(R+r)
電流表A的示數I=Im/ = BωL1L2/2(R+r)
。2)由圖示位置轉過(guò)90°角所用時(shí)間t=T/4=π/2ω
電阻R上產(chǎn)生的熱量為QR=I2Rt=πωR B2L12L22/4(R+r)2
。3)電動(dòng)勢為e=Emcosωt= BωL1L2cosωt
高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設計 篇5
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 。
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