《描述交变电流的物理量》教案
5.2 描述交变电流的物理量 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-2：交变电流
5.2描述交变电流的物理量教学目标 知识与技能（1）理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系。
（2）理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。
知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小。
过程与方法能应用数学工具描述和分析处理物理问题。
情感、态度与价值观：让学生了解多种电器铭牌，介绍现代科技的突飞猛进，激发学生的学习热情。
教学重点交变电流有效值概念 教学难点交流电有效值概念及计算 教学过程 一、课堂导入 复习巩固 交变电流的产生 交变电流的变化规律方向变化规律：线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。
大小变化规律从中性面开始计时：t E t NBS e m ωωωsin sin == 从垂直于中性面开始计时：t E t NBS e m ωωωcos cos == 今天我们来学习描述交变电流的物理量。
二、重点讲解 1．周期和频率在手摇交流发电机中，线圈转动一周，电压、电流都完成一次周期性变化。
周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，用T 表示，单位是s 。
频率：交变电流在1s 内完成周期性变化的次数，用f 表示，单位是Hz 。
关系： Tf 1=线圈转动的角速度ω与频率f 的关系：f πω2= 我国工农业生产和生活用的交变电流：周期是0．02s ，频率是50Hz 。
在每秒钟内，电流的方向变化100次。
2．峰值和有效值：峰值：交变电流的最大值（m I 和m U ）是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。
可以用来表示交变电流的电流强弱或电压高低。
有效值：根据电流的热效应来规定：使交流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，就把这一恒定电流的数值叫做这个交流的有效值。
有效值与峰值的关系： 对于正弦式交变电流：m m I I I 707.02==m m U U U 707.02==非正弦式交变电流的有效值，需按有效值的定义计算。
描述交变电流的物理量教案
描述交变电流的物理量教案
教案：交变电流的物理量
一、教学内容：
交变电流的物理量
二、教学目标：
1. 了解交变电流的物理量的含义；
2. 掌握交变电流的物理量的计算方法；
3. 能够运用所学的知识解决实际问题。
三、教学过程：
步骤一：导入新知识
通过一组交流电流波形图的展示，让学生了解交变电流的特点和现象。
引导学生思考，交变电流与直流电流有何不同，交变电流的物理量有哪些。
步骤二：讲解交变电流的物理量
1. 交变电压：
交变电流产生的电压是随时间变化的，可以用电压-时间图表示。
通常用峰值电压（Umax）表示交变电压，峰值电压是交变电压峰值与原点线之间的距离。
学生可以根据交流电压的周期和脉冲的峰值电压计算出交变电压的物理量。
2. 瞬时电压：
瞬时电压是指在某一时刻的电压值，可以用电压-时间图的
点表示。
瞬时电压的数值可以通过交流电压的峰值电压和正弦函数的计算公式来计算。
3. 平均电压：
平均电压是交变电压在一定时间内的平均值。
可以通过积分
法或近似法来计算平均电压的物理量。
步骤三：练习与小结
让学生通过练习题来巩固所学的知识，包括计算交变电压、瞬时电压和平均电压的数值。
步骤四：拓展应用
通过实例让学生应用所学的知识解决实际问题，如计算电路中某一部分的交变电压和平均电压。
四、教学反思：
通过本节课的教学，学生对交变电流的物理量有了初步的了解，并掌握了交变电压、瞬时电压和平均电压的计算方法。
为了更好地巩固所学的知识，可以设计更多的实例让学生练习和应用所学的知识。
描述交变电流的物理量教学设计
描述交变电流的物理量1．教材分析1.1 教学目标：知识与技能（1）理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系，知道我国生产与生活用电的周期与频率的大小。
（2）理解什么是交变电流的有效值，知道正弦交变电流的有效值与峰值的关系。
（3）知道有效值是根据电流热效应规定的，会求有关交变电流的有效值。
（4）知道交流电器设备所标的电压、电流值以及交流电压表、电流表所测值均为有效值。
过程与方法（1）通过对交变电流相关概念建立与探究过程，来发展学生的观察能力、分析能力、归纳论证的能力和表达信息的能力。
（2）让学生体验进行实验研究和理论探究的基本流程，培养学生的思辨能力与迁移应用能力。
情感态度与价值观（1）让学生理解概念建立的科学程序，体验科学研究方法，使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学态度和研究方法。
（2）通过实验研究与理论探究，培养学生分工协作，合作交流的意识及其带来的成就感。
（3）培养学生发现问题、勇于探究的良好习惯，并能将所学知识应用于生活实践中去，感受学习物理的乐趣。
2．教学过程2.1．创设情境，提出课题【课题探究一】实验：让一马蹄形磁铁靠近一只“220V 60W”白炽灯观察灯丝，可以看到什么现象？请学生分析是什么原因造成的？为保证实验成功且易于让学生观察，建议教师自己动手制作一木盒，将白炽灯放在要盒内，前置一凸透镜，接通电源，让学生观察其放大的虚像，灯丝颤抖现象非常明显。
生：白炽灯电流不可能是直流电，如是直流电，根据磁场对电流的作用力知识可知，灯丝只能朝一个方向弯曲，不可能出现灯丝颤抖现象。
也说明家庭电路的电流确实为方向呈周期性变化交变电流。
【设计意图】探究始于问题，问题源于质疑，而质疑往往出现在新旧认知发生冲突之时。
在此探究过程中，先使同学回忆旧知，你能观察到家中的白炽灯的灯丝出现颤抖现象吗？使学生思维处于“愤悱”状态，当实验出现了与学生日常常识相悖的现象，让学生大为不解，然而通过已学过的磁场对电流的作用知识，又能正确地解决这一课题，教师因势利导，诱发学生的认知冲突，激出学生的思维兴奋点，为课堂教学成功奠定了现实基础。
《描述交变电流的物理量》教案1
描述交变电流的物理量教学过程一、复习引入新课上节课我们研究了矩形线圈在匀强磁场中转动，线圈中会产生正弦交流电。
[师问] 如何描述线圈中交变电流的变化规律呢?[生答] 1、公式法：从中性面开始计时，2、图象法：如图所示[教师指出] 线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变化。
这说明，线圈转动速度越快，交变电流周期性变化的越快。
交变电流与恒定电流比较具有不同的特点，用那些量来描述交变电流呢？教学过程教法运用tSinEtSinllBemωωω=⋅⋅⋅⨯=2221２．交变电流的峰值和有效值（1）交变电流峰值（Im 、Em 、Um ）：指交变电流各个参量一个周期内所能达到的最大值。
表示交变电流的强弱或电压的高低。
实际中需要考虑。
例如：电容器接在交流电路中，应需要知道交变电压的最大值，电容器的额定电压应高于交变电压的最大值，否则电容器有可能被击穿。
（2）交变电流有效值（I 、E 、U ）： [思考与讨论]如图所示的电流通过一个R=1Ω的电阻，它不是恒定电流。
(a)、怎样计算通电1s 内电阻R 中产生的热量?解析：图象反映的交变电流可以分为4段。
前半个周期中，0---0.2S 内，可看成电流大小为1A 的恒定电流，0.2S---0.5S 内，可看成电流大小为2A 的恒定电流.后半个周期的电流与前半个周期方向相反，但产生热量相同。
交流电的热量：（b ）如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻R ，也能在1s 内产生同样的热，这个电流是多大?结合［思考与讨论］进行自主探究式学习放手让学生思考与讨论，找学生说出自己的分析思路。
教师再略做点评。
最后由学生独立完成该题。
JJ Rt I Rt I Q 8.22)3.0122.011(2)(222221211=⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯+=教学过程教法运用 恒定电流的热量：[教师指出]1） 有效值：（抓三个相同）让交流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内内产生的热量相等，把恒定电流的值叫做这个交变电流的有效值。
描述交变电流的物理量 说课稿 教案
描述交变电流的物理量教学目标：（一）知识与技能1．理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系．2．理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系，知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小．（二）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。
（三）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。
教学重点：交变电流的有效值．教学难点：对交变电流有效值的理解和相关的计算．教学方法：复习引导、启发、讲授教学用具：白炽灯，电视机、洗衣机、电冰箱的说明书教学过程：（一）引入新课（二）新课教学1.描述交变电流变化快慢的物理量(1)．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，用T表示，单位是s．(2)．频率：1s内交变电流完成周期性变化的次数，用f表示，单位是Hz．二者关系：我国工农业及生活用电的周期为0.02s，频率为50Hz，电流方向每秒改变100次．2.描述交变电流大小的物理量（1）．峰值o t o a ( )tεφmm 峰值在实际中有一定的指导意义，所有使用交流的用电器，其最大耐值应大于其使用的交流电压的峰值，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时，电动势的最大值．（2）．瞬时值它是反映不同时刻交流电的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为：t e m ωεsin =，t I i m ωsin =.应当注意必须从中性面开始．（３）．有效值定义：使交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，就把这一恒定电流的电流值I 与电压值U 叫做这一交变电流的电流与电压的有效值．正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系：任何交变电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用．交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值． 有效值与平均值不同（４）．平均值交变电流的平均值其数值可用 计算．在计算交变电流通过导体产生的焦耳热，做功的电功率以及保险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值．在计算通过导体某一截面的电量时，只能用交变电流的平均值，3.疑难辨析交流电的电动势瞬时值和穿过线圈面积的磁通量的变化率成正比。
表征交变电流的物理量物理教案
表征交变电流的物理量物理教案一、教学目标：1. 知识目标：（1）了解交变电流的概念；（2）掌握交变电流的特点和表征交变电流的物理量。
2、能力目标：（1）运用物理知识初步解决实际问题；（2）培养学生观察、实验和探究的能力。
3、情感目标：培养学生对物理实验和观察的兴趣，培养学生对科学的探索和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：掌握交变电流的特点和表征交变电流的物理量2. 教学难点：理解交变电流的概念和特点三、教学准备实验器材：直流电源、交流电源、万用表实验材料：示波器、电阻器、电感线圈、交流电动机等四、教学过程Step 1 引入导入（5分钟）1.1 师生互动：教师通过提问学生，启发学生思考：- 你们在生活中遇到过哪些交流电设备？- 你们了解交流电是什么吗？1.2 引入：交流电是指电流的方向和大小随时间而改变的电流，是日常生活中电能输送的主要形式之一。
Step 2 交替电流的特点和表征（10分钟）2.1 理论讲解：交变电流的特点有：（1）方向和大小随时间而改变；（2）频率一般为50Hz；（3）采用正弦曲线表示。
2.2 实验观察：教师使用示波器将交流电的波形显示给学生，并让学生观察交流电的特点和波形。
Step 3 实验探究（30分钟）3.1 实验设计：准备一个电阻器或电感线圈，接入电路中，记录电流大小和方向。
3.2 实验步骤：（1）连接直流电源，调整电流大小和方向，记录实验数据。
（2）将交流电源连接电路，重复实验1的步骤。
3.3 数据分析：学生根据实验数据的比较，得出交流电流和直流电流的不同之处。
- 交流电流的方向和大小会随时间变化；- 交流电流的大小可以在正负最值之间变化。
Step 4 总结交替电流的物理量（10分钟）4.1 小组讨论：让学生小组讨论，列出表征交变电流的物理量，并解释其意义。
4.2 结果总结：教师从师生互动中总结表征交变电流的主要物理量：频率、周期、有效值、峰值和相位差。
高中物理 描述交变电流的物理量教案设计
一、教学目标1. 让学生理解交变电流的概念及其特点。
2. 让学生掌握描述交变电流的物理量，如频率、周期、角速度等。
3. 培养学生运用物理知识分析实际问题的能力。
二、教学内容1. 交变电流的概念及其特点2. 频率、周期和角速度的定义及关系3. 交变电流的波形及其物理意义4. 交变电流的峰值和有效值5. 交变电流的相位和相位差三、教学重点与难点1. 教学重点：交变电流的概念、特点，频率、周期、角速度的关系，交变电流的波形及其物理意义，峰值和有效值的计算，相位和相位差的分析。
2. 教学难点：频率、周期、角速度的转换，峰值和有效值的计算，相位和相位差的理解。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究交变电流的物理量。
2. 利用多媒体动画演示交变电流的波形，增强学生对交变电流现象的理解。
3. 结合实际案例，让学生分析交变电流在生活中的应用。
4. 开展小组讨论，培养学生合作学习的能力。
五、教学过程1. 导入：通过生活中常见的交变电流现象，如交流电灯、电动机等，引导学生思考交变电流的特点。
2. 新课：讲解交变电流的概念及其特点，介绍频率、周期、角速度的定义及关系。
3. 演示：利用多媒体动画展示交变电流的波形，让学生观察并分析其物理意义。
4. 实践：让学生计算交变电流的峰值和有效值，理解其含义。
5. 拓展：讲解交变电流的相位和相位差，分析其在实际应用中的作用。
6. 总结：对本节课的内容进行归纳总结，强调重点知识点。
7. 作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对交变电流概念及其特点的理解。
2. 小组讨论：观察学生在小组讨论中对于频率、周期、角速度关系的掌握情况。
3. 作业批改：检查学生对交变电流物理量的计算和分析能力。
4. 课堂演示：评估学生对交变电流波形及其物理意义的理解。
七、教学策略1. 针对不同学生的学习需求，提供难易不同的学习材料。
2. 对于学习困难的学生，进行一对一辅导，帮助其理解重点知识点。
物理《描述交变电流的物理量》教案
物理《描述交变电流的物理量》教案一、教学目标1. 让学生理解交变电流的概念，掌握交流电的几个基本物理量。
2. 让学生掌握交流电的最大值、有效值、频率、周期等物理量的计算方法。
3. 让学生了解交流电的相位差，理解相位差与电压、电流的关系。
4. 培养学生的实验操作能力，提高学生的物理思维能力。
二、教学内容1. 交流电的基本概念2. 交流电的最大值和有效值3. 交流电的频率和周期4. 交流电的相位差5. 交流电的计算实例三、教学重点与难点1. 教学重点：交流电的基本概念，最大值、有效值、频率、周期的计算方法，相位差的理解。
2. 教学难点：交流电相位差的计算，交流电的实际应用。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解交流电的基本概念、计算方法及应用。
2. 采用实验法，让学生观察交流电的现象，加深对交流电的理解。
3. 采用讨论法，让学生分组讨论交流电的实际应用，提高学生的实践能力。
五、教学过程1. 导入：通过生活中的实例，引导学生了解交流电的概念。
2. 讲解：讲解交流电的最大值、有效值、频率、周期的计算方法，并通过示例进行演示。
3. 实验：让学生观察交流电的现象，测量交流电的最大值、有效值、频率、周期等物理量。
4. 讨论：让学生分组讨论交流电的实际应用，如家电、工业生产等。
5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调交流电的物理意义和应用价值。
6. 作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问的方式检查学生对交流电基本概念的理解。
2. 实验报告：评估学生在实验中对交流电物理量的测量方法和结果的准确性。
3. 作业完成情况：检查学生对交流电物理量计算方法的掌握程度。
七、教学反思1. 反思教学方法：根据学生的反馈，调整教学方法，以提高教学效果。
2. 反思教学内容：根据学生的掌握情况，适当调整教学内容，以满足学生的学习需求。
八、拓展与延伸1. 交流电与直流电的比较：让学生了解交流电和直流电的区别和应用。
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5.2描述交变电流的物理量
教学过程 一、复习引入新课
上节课我们研究了矩形线圈在匀强磁场中转动，线圈中会产生正弦交流电。
[师问] 如何描述线圈中交变电流的变化规律呢?
[生答] 1、公式法：从中性面开始计时，
2、图象法： 如图所示
[师问] 试确定43210t t t t t 、、、、=时刻，图象坐标与线圈转动
位置的对应关系？
[生答] 43210t t t t t 、、、、=线圈转过的角度分别为：0、2
π、
π、23π、π2 。
[教师指出] 线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变化。
这说明，线圈转动速度越快，交变电流周期性变化的越快。
交变电流与恒定电流比较具有不同的特点，用那些量来描述交变电流呢？
由学生自我重现正弦交流电理论
推导过程。
教师提示如下关键点①研究对象。
②
垂直切割速度。
③等效电路。
④
变化规律。
引导学生把两图结合起来分析，增强分析图象的能力。
以达到感性和理性认识的结合。
ω
角速度为宽其中线圈长圈转动的截面图教师利用投影仪展示线,,21l ad l ab ==t Sin E t Sin l l B e m ωωω=⋅⋅⋅⨯=222
1
教学过程
教法运用
２．交变电流的峰值和有效值
（1）交变电流峰值（Im 、Em 、Um ）：指交变电流各个参量一个周期内所能达到的最大值。
表示交变电流的强弱或电压的高低。
实际中需要考虑。
例如：电容器接在交流电路中，应需要知道交变电压的最大值，电容器的额定电压应高于交变电压的最大值，否则电容器有可能被击穿。
（2）交变电流有效值（I 、E 、U ）： [思考与讨论]
如图所示的电流通过一个R=1Ω的电阻，它不是恒定电流。
(a)、怎样计算通电1s 内电阻R 中产生的热量?
解析：图象反映的交变电流可以分为4段。
前半个周期中，0---0.2S 内，可看成电流大小为1A 的恒定电流，0.2S---0.5S 内，可看成电流大小为2A 的恒定电流.后半个周期的电流与前半个周期方向相反，但产生热量相同。
交流电的热量：
（b ）如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻R ，也能在1s 内产生同样的热，这个电流是多大?
结合［思考与讨
论］进行自主探究式学习
J
J Rt I Rt I Q 8.22)3.0122.011(2
)(222221211=⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯+=
教学过程
教法运用
恒定电流的热量：
[教师指出]
1） 有效值：（抓三个相同）让交流与恒定电流通过相同的电阻，
如果它们在一个周期内内产生的热量相等，把恒定电流的值叫做这个交变电流的有效值。
2） 正弦交流电有效值与最大值之间的关系
[说明]
① 交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交
流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值。
② 交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的。
引入有
效值的的概念便于把处理恒定电流的一些方法拓展到交流电中。
练习1 试写出我国生活用电的规律表达式？
[学生] )100(2220t Sin u π=V
[析] 生活用电的有效值U=220V ，频率f=50Hz ，所以
在自主学习过程中让学生体会研
究物理问题的一个重要思想——
等效思想的应用。
A A I J Rt I Q Q 7.11
18
.28.22
1
2=⨯=
==
教学过程 教法运用 2220=m U V ，
ππω1002==f Hz 。
又表达式t Sin U u m ω⋅=可得 。
练习2
现有一交流电随时间而变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为4A ，则该交流电的有效值为多大?
[学生板演做题步骤，教师点评] 解析： 交变电流一个周期内产生的热量
222
1T R I Q M ⋅⋅⎪⎭
⎫
⎝⎛=
恒定电流的热量 T R I Q ⋅⋅=2
2 由有效值定义知 21Q Q = 解之 2=I A
三 、课堂小结：
周期或频率：表示交变电流变化的快慢。
有效值：表示交变电流的热效应。
正弦交变电流有效值与最大值存在着一定的关系。
通过练习加深对有效值概念。