高中物理 描述交变电流的物理量教案设计

下面小编给大家整理高中物理 描述交变电流的物理量教案设计，本文共18篇，希望大家喜欢！

高中物理 描述交变电流的物理量教案设计

一、预习目标

1、知道描述交变电流的相关物理量

2、知道物理量之间的关系

二、预习内容

表征交变电流的物理量

1、瞬时值：正弦交流电瞬时值的表达式为：

电压瞬时值：（ ） 电流瞬时值：（ ）

2、最大值：交流电的最大值反映的是交流电大小的变化范围，当线圈平面与磁力线平行时，交流电动势最大值：（Em＝NBSω），

瞬时值与最大值的关系是：（－Em≤e≤Em）

3、有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。即在同一时间内，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫做该交流电的有效值，正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是：

（E=Em/ U=Um/ I=Im/ ）

各种交流电电气设备上所标的、交流电表上所测得的以及在叙述中没有特别加以说明的交流电的最大值，都是指（ ）

4、平均值：交流电的平均值是交流电图像中波形与横轴所围的面积跟时间的比值，用（e=nΔΦ／Δt）计算

5、表征交变电流变化快慢的物理量

①周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s .

②频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：HZ.

③角频率ω：就是线圈在匀强磁场中转动的.角速度。单位：rad/s.

④角速度、频率、周期的关系（ω=2πf=2π/T）

课内探究学案

一、学习目标

l、掌握表征交变电流大小物理量．

2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题．

3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量．

学习重难点：表征物理量及物理量间的关系，并能熟练解决相关问题

二、学习过程

1、写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式？

2、峰值、有效值和平均值有什么区别？

3、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是： ，是不是对一切交变电流都是如此？

3、在我们经常遇到的问题中，那些地方应用有效值？那些地方应用最大值？那些地方应用平均值？

三、反思总结

本节课学习的是描述交变电流的物理量。如：周期和频率表示交变电流周期性变化快慢的物理量；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；而有效值反映的是交流电的热效应在时间上的平均效果。交变电流的有效值是教学的重点也是难点。

四、当堂检测

1、电阻R1、R2与交流电源按照图1方式连接，R1=10Ω，R2 =20Ω。合上开关S后，通过电阻R1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则 ( )

A．通过R1的电流有效值是1.2A

B．R1两端的电压有效值是6V

C．通过R2的电流最大值是1.2 A

D．R2两端的电压最大值是6 V

答案：BD

2、如图2所示，表示一交流电的电流随时间的变化图象，其中电流正值为正弦曲线的正半周，则该交流电的有效值为多少？

答案：

课后练习与提高

1、图5－2－1表示一交变电流随时间变化的图象。此交变电流的有效值是：（ ）

A.5 安 B.5安 C.3.5 安 D. 3.5安

答案：B

2、如图5－2－2所示，在匀强磁场中有一个“冂”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=5 /πT，线框的CD边长为20cm.CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时，

（1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；

（2）若线框电阻r=3,再将AB两端接“6V，12W”灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际功率多大？

解析：（1）注意到图示位置磁感线与线圈平面平行，瞬时值表达式应为余弦函数，先出最大值和角频率：

ω=2πn=100πrad/s

Em=BSω=5 /π×0.2×0.1×100π=10 (V)

所以电动势瞬时表达式应为：e=10 cos100πt(V)。

（2）小灯泡的电阻为R=U额2／P额＝62/12=3Ω，

先求出交变电流电动势有效值 E=Em/ =10(V)

此后电路可看成恒定电流电路，由于R=r, U=Em/2=5V，小于额定电压，故小灯泡不能正常发光。其实际功率是p=U2/R=52/3=25/3=8.3(W)

3、将电阻为r的直导线abcd沿矩形框架边缘加以弯曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在线端a、d间接电阻R和电流表A，且以a、d端连线为轴，以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，如图5-2-3所示，求：

（1）交流电流表A的示数；

（2）从图示位置转过90°角的过程中，电阻R上产生的热量；

（3）写出弯曲导线转动过程中，从图示位置开始计时的电动势的表达式。

解析：（1）弯曲导线转到图示位置时有感应电动势的峰值为Em=BL2ωL1= BωL1L2

产生电流的峰值为Im=Em/(R+r)= BωL1L2/(R+r)

电流表A的示数I=Im/ = BωL1L2/2(R+r)

（2）由图示位置转过90°角所用时间t=T/4=π/2ω

电阻R上产生的热量为QR=I2Rt=πωR B2L12L22/4(R+r)2

（3）电动势为e=Emcosωt= BωL1L2cosωt

《表征交变电流的物理量》教案设计

教学目的：

l、掌握表征交变电流大小物理量，物理教案－表征交变电流的物理量。

2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题。

3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量。

教学重点：

掌握表征交变电流大小物理量。理解有效值的定义并会用它解决相关问题

教学难点：

有效值的理解

教学准备：

幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、

教学过程：

一、知识回顾

（一）、交变电流：

大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如图15-1所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。

（二）、正弦交流的产生及变化规律。

1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。

规律 图象表示

二、新课教学：

1、表征交变电流大小物理量

①瞬时值：对应某一时刻的交流的值

用小写字母x 表示，e i u

②峰值：即最大的瞬时值

③有效值：

ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量

ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值，物理教案《物理教案－表征交变电流的物理量》。

ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= I= U= 。

注意：正弦交流的`有效值和峰值之间具有ε= ，U= 的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I 。

ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。

ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。

④、峰值、有效值应用上的区别。

峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。

交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的。

在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题目不加特别说明，提到的电流、电压、电动势时，都是指有效值。

2、表征交变电流变化快慢的物理量

①、周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s .

②、频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：HZ.

ω=

三、巩固练习

1、正弦交流电压的峰值为10V，周期为0.2S，将此电压接在10 的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（ ）

A、可能为零

B、一定为0 .25J

C、不可能大于0.25J

D、可能小于是0.25J

2、某交流电压随时间的变化规律如图15-14所示，则此交流电的频率是_______Hz。若将该电压加在10uf的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_________V；交流电压的有效值等于________V

教学目标

一、知识目标

1、复习上节课知识，并推出 ； ．

2、理解交变电流的周期、频率含义，掌握它们相互间关系，知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小．

3、理解交变电流的最大值和有效值的意义，知道它们之间的关系，会应用正弦式交变电流有效值公式进行有关计算．

4、能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值

二、能力目标

1、培养学生阅读、理解及自学能力．

2、培养学生将知识进行类比、迁移的能力．

3、使学生理解如何建立新的物理概念而培养学生处理解决新问题能力．

4、培养学生应用数学工具处理解决物理问题的能力．

5、训练学生由特殊到一般的归纳、演绎思维能力．

6、培养学生的实际动手操作能力．

三、情感目标

1、由用电器铭牌，可介绍我国近几年的经济腾飞，激发学生爱国精神和为建设祖国发奋学习的精神．

2、让学生体会对称美．

教学建议

教材分析及相关教法建议

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作周期性变化，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．

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，从而明确有效值的物理意义．

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，不要求加以证明．但它十分有用，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。

教学重点、难点、疑点及解决办法

1、交变电流有效值概念既是重点又是难点，通过计算特殊形式的交变电流的有效值来体会和掌握它的定义

2、交变电流瞬时值确定使学生感到困难，通过例题分析使学生学会借助数学工具处理解决物理问题的能力。

教学设计方案

表征交变电流物理量

教学目的：

l、掌握表征交变电流大小物理量．

2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题．

3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量．

教学重点：表征交流电的几个物理量，特别是“有效值”

教学难点：有效值的理解

教学方法：启发式综合教学法

教学用具：幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、

教学过程：

一、知识回顾

（一）、交变电流：

大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．如图所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流．如图（b）所示．而（a）、(d)为直流，其中（a）为恒定电流．

（二）、正弦交流的产生及变化规律．

1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的．即正弦交流．

2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面．这一位置穿过线圈的磁通量最大，但各边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势．

3、规律：

（1）函数表达式： 匝面积为 的线圈以角速度 转动，从中性面开始计时，则 ．用 表示峰值 ,则 在纯电阻电路中，

电流： ．

电压： ．

（2）图象表示：

二、新课教学：

1、表征交变电流大小物理量

①瞬时值：对应某一时刻的交流的值，用小写字母表示， ， ， ．

②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示， , ， ．

, ．

注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ，即仅由匝数 ，线圈面积 ，磁感强度 和角速度 四个量决定．与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的．

③有效值：

ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量

ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值．

ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是 ； .

注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有 ； 的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值．即 ．

ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值．对于交流电若没有特殊说明的均指有效值．

ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值．

④峰值、有效值、平均值在应用上的区别．

峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义．若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值．

交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的．而平均值是由公式 确定的，其值大小由某段时间磁通量的变化量来决定，在不同的时间段里是不相同的．如对正弦交流，其正半周或负半周的平均电动势大小为：

，而一周期内的平均电动势却为零．在计算交流通过电阻产生的热功率时，只能用有效值，而不能用平均值．在计算通过导体的电量时，只能用平均值，而不能用有效值．

在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题示不加特别说明，提到的电流、电压、电动势都是指有效值．

2、表征交变电流变化快慢的物理量

①周期 ：电流完成一次周期性变化所用的时间．单位：s.

②频率 ：一秒内完成周期性变化的次数．单位：HZ.

③角频率 ：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度．单位：rad/s.

④、角速度、频率和周期的关系：

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．当线圈在匀强磁场中匀速转动时，线圈磁通量也是按正弦（或余弦）规律变化的，若从中性面开始计时， 时，磁通量最大， 应为余弦 函数，此刻变化率为零（切线斜率为零）， 时，磁通量为零，此刻变化率最大（切线斜率最大），因此从中性面开始计时，感应电动势的瞬时表达式是正弦函数，如上图（a）（b）所示分别是 和

2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题。

3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量。

教学重点：

掌握表征交变电流大小物理量。理解有效值的定义并会用它解决相关问题

教学难点 ：

有效值的理解

教学准备：

幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、

教学过程 ：

一、知识回顾

（一）、交变电流：

大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如图15-1所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。

（二）、正弦交流的产生及变化规律。

1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。

规律：图象表示：

二、新课教学：

1、表征交变电流大小物理量

①瞬时值：对应某一时刻的交流的值

用小写字母x 表示，e  i  u

②峰值：即最大的瞬时值

③有效值：

⒁庖澹好枋鼋涣鞯缱龉或热效应的物理量

、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。

！⒄弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε=   I=   U= 。

注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= ，U= 的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I 。

ぁ⒔涣饔玫缙鞯亩疃ǖ缪购投疃ǖ缌髦傅氖怯行е担唤涣鞯缌鞅砗徒涣鞯缪贡淼亩潦是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。

ァ⒃谇蠼涣鞯绲墓Α⒐β驶虻缛仁北匦胗媒涣鞯绲`有效值。

④、峰值、有效值应用上的区别。

峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。

交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的。

在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题目不加特别说明，提到的电流、电压、电动势时，都是指有效值。

2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题。

3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量。

教学重点：

掌握表征交变电流大小物理量。理解有效值的定义并会用它解决相关问题

教学难点：

有效值的理解

教学准备：

幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、

教学过程：

一、知识回顾

（一）、交变电流：

<?xml:namespace prefix = v ns = “urn:schemas-microsoft-com:vml” /><?xml:namespace prefix = w ns = “urn:schemas-microsoft-com:office:word” />

大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如图15-1所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。

（二）、正弦交流的产生及变化规律。

1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。

规律：图象表示：

二、新课教学：

1、表征交变电流大小物理量

①瞬时值：对应某一时刻的交流的值

用小写字母x 表示，e  i  u

②峰值：即最大的瞬时值

③有效值：

ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量

ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。

ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε=  I=  U=。

注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε=，U=的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I。

ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。

ⅴ、在求交流电的'功、功率或电热时必须用交流电的有效值。

④、峰值、有效值应用上的区别。

峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。

交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的。

在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题目不加特别说明，提到的电流、电压、电动势时，都是指有效值。

描述交变电流的物理量的说课稿

各位评委老师：

大家好！我今天说课的题目是《描述交变电流的物理量》，下面我将从教材分析、目标分析、过程分析和效果分析四个方面对本节课进行说明。

一、教材分析

而本节内容是在上节课的基础上进一步延伸和补充，是本章的基础，为变压器和电能输送两节知识的学习做好铺垫，可以说本节课有承上启下的作用，是本章的重点内容之一。

本节课的重点是：交变电流有效值的理解和计算。难点：理解交变电流有效值的物理意。

二、目标分析

基于本节课的重点和难点，我确定了以下三维目标：

知识和技能：1。理解什么是交变电流的峰值和有效值，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交流电电的周期（或频率）的大小。

过程与方法

1）通过探究过程，提高学生的分析论证能力。2）在本节课的学习中，培养学生归纳、总结的科学思想方法。

情感、态度与价值观

1）通过对本节知识的学习，体会探索自然规律的科学态度。2）培养学生的建模能力，培养学生解决实际问题的能力。

根据本节内容特点我确定的教法与学法是：

教法：为了让学生加深对本节内容的理解，在教学中我采用讲述、对比、探究，讨论等方法进行教学．

学法：为体现学生的主体作用，我引导学生在探究中学习，在讨论中突破难点。

三、过程分析

为了达到预期的教学目标，解决教学重点突破教学难点，我对整个教学过程进行了如下设计：

（一）实验引入新课

将标有（8 V，500 μF）电容器接到直流8 V和交流8 V的学生电源上，直流的没问题，交流的几分钟后闻到烧糊味，后听到爆炸声。接下来我提出以下问题：

1、电容器为什么接在8V交流电上很快就击穿了呢？

2、8V交流电压中的8V代表什么呢？

设计意图：该演示实验实验现象扣人心弦，极大吸引学生的兴趣和好奇心，紧接着三个问题乘势引导学生思考，自然引入有效值概念的`教学。

（二）。实验体会有效值的其物理意义，定义有效值。

演示实验：如下图所示，将两只“6 V、0。3 A”的小电珠A、B，一个接在6 V的直流电源上，一个接在有效值为6 V的交流电源上，观察灯的亮度。

这个交流电的效果和这个6V的直流电的效果是相同的。

由此概括交流电有效值的定义为：让交流与恒定的直流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，那么这个直流电的值就是这个交流电的有效值。

接着我进一步说明：人们通常说的家庭电路电压220V，指的就是交流电的有效值。交流电的电气设备上标出的电压、电流的额定值，一般交流电表的读数也是指的有效值，以后提到的交流的数值，凡没有特别说明的，都指有效值。

（三）、正弦交流电的有效值

有效值与最大值的关系教材是直接给出的，教材不要求证明 的关系，但我们要使学生记住有效值与最大值的关系，并能计算应用，但要强调峰值与有效值 关系只适用于正弦式交变电流。

这里我说明一下的是：关于周期和频率，由于学生比较容易理解，我在教学中点到为止。

（四）、例题

本节课的重点是交变电流有效值的理解和计算，所以这里我重点设置了两道例题：

第一道：计算课本35页思考与讨论中图5。2—2中的有效值是多少？

这道例题我找两名同学到黑板上板演，其他同学下边做。

完成后，其他同学评价。这道题旨在练习有效值的计算。

第二道：课后问题与练习的第4题。

这道例题我以提问的方式完成，这道题旨在练习正弦交流电的周期、频率、有效值的计算。

（五）当堂训练，巩固提高

设计适量的练习题，并且将练习题分为A、B两组供不同层次的学生使用。

设计意图：充分体现新课标的教学理念，因材施教，分层教学。

（六）课堂小结和作业

让学生概括总结本节的内容，构建知识框架，作业布置要有针对性，梯度。

设计意图：通过学生自己的体验，自己的总结，真正达到了检验学生课堂效果的目的。

作业课后2、3、4题；

板书设计我分两部分，主板书写在左侧，体现本节课的主干知识，副板书在右侧，主要画用来辅助说明的草图。

四、效果分析

通过以上的过程设计我预计可达到以下效果。1。 能够使学生成为教学活动的主体，从而实现本节课的知识目标。2。 能够充分培养学生的实验能力，发展学生学习物理的兴趣。

3。 变规律的传授过程为规律的探究过程能够培养学生思维能力。

当然本节课的设计还存在着许多的缺点和不足，请各位老师给予批评和指正。

2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题。

3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量。

教学重点：

掌握表征交变电流大小物理量。理解有效值的定义并会用它解决相关问题

教学难点：

有效值的理解

教学准备：

幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、

教学过程：

一、知识回顾

（一）、交变电流：

大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如图15—1所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、（d）为直流其中（a）为恒定电流。

（二）、正弦交流的产生及变化规律。

1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。

规律：图象表示：

二、新课教学：

1、表征交变电流大小物理量

①瞬时值：对应某一时刻的交流的值

用小写字母x表示，e i u

②峰值：即最大的瞬时值

③有效值：

ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量

ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。

ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= I= U= 。

注意：正弦交流的'有效值和峰值之间具有ε=

，U=的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I 。

ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。

ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。

④、峰值、有效值应用上的区别。

峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。

交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的。

在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题目不加特别说明，提到的电流、电压、电动势时，都是指有效值。

①、周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s 。

②、频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：HZ。

ω=

三、巩固练习

1、正弦交流电压的峰值为10V，周期为0。2S，将此电压接在10的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量

A、可能为零

B、一定为0.25J

C、不可能大于0.25J

D、可能小于是0.25J

2、某交流电压随时间的变化规律如图15—14所示，则此交流电的频率是_______Hz。若将该电压加在10uf的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_________V；交流电压的有效值等于________V

2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题。

3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量。

教学重点：

掌握表征交变电流大小物理量。理解有效值的定义并会用它解决相关问题

教学难点 ：

有效值的理解

教学准备：

幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、

教学过程 ：

一、知识回顾

（一）、交变电流：

大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如图15-1所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。

（二）、正弦交流的产生及变化规律。

1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。

规律：图象表示：

二、新课教学：

1、表征交变电流大小物理量

①瞬时值：对应某一时刻的交流的值

用小写字母x 表示，e  i  u

②峰值：即最大的瞬时值

③有效值：

⒁庖澹好枋鼋涣鞯缱龉或热效应的物理量

、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。

！⒄弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε=   I=   U= 。

注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= ，U= 的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I 。

ぁ⒔涣饔玫缙鞯亩疃ǖ缪购投疃ǖ缌髦傅氖怯行е担唤涣鞯缌鞅砗徒涣鞯缪贡淼亩潦是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。

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④、峰值、有效值应用上的区别。

峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。

交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的'交流来说，其有效值是一定的。

在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题目不加特别说明，提到的电流、电压、电动势时，都是指有效值。

2、表征交变电流变化快慢的物理量

①、周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s .

②、频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：HZ.

ω=

三、巩固练习

1、正弦交流电压的峰值为10V，周期为0.2S，将此电压接在10 的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（  ）

A、可能为零

B、一定为0 .25J

C、不可能大于0.25J

D、可能小于是0.25J

2、某交流电压随时间的变化规律如图15-14所示，则此交流电的频率是_______Hz。若将该电压加在10uf的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_________V；交流电压的有效值等于________V

物理《描述交变电流的物理量》教案

一、教学目标

【知识与技能】

知道交变电流和电压的峰值及用途，并知道有效值的概念及计算。

【过程与方法】

用等效的方法求出交变电流的有效值。

【情感态度与价值观】

通过学习交变电流的有效值及峰值，明白其在生活中的具体应用，体会物理的生活性，增强学习物理的兴趣。

二、教学重难点

【重点】

交变电流的峰值及有效值的概念及计算。

【难点】

明白交变电流有效值的概念及计算。

三、教学过程

环节一:新课导入

复习上节课交变电流的产生来导入新课。

问题1：交变电流的产生原理是什么?它的表达式的意义及各个物理量的含义?

学生的回答之后引导其思考，在交变电流及电压中，除了最大值和角速度，还可以有哪些物理量来描述交流电?

学生回答：知道了线圈的转速，那么线圈在其中转动一圈的时间是多少?

教师点评：不错这个我们叫做周期，大家知道我们在实验室用学生电源做实验时，用电流表或者电压表测出来的电流和电压的示数表示什么意思嘛?

学生回答：表示电流和电压的大小。

教师点评：其实呢，大家答的有一定的道理，但在我们电学中，电流表和电压表的示数有一个专门含义叫做有效值，今天就来学习它。

引出课题——交变电流的峰值及有效值(板书)。

环节二：新课探究

(一)峰值

教师引导学生利用前面交流电的产生原理及表达式来理解交流电的峰值。

教师：我们前面学习交流电的产生，是因为线圈在磁场中以一定的角速度做周期性的转动，线圈转动一圈的时间就是线圈周期及交流电的周期T，周期的倒数就是线圈的频率1/T=f。根据交流电的数值表达式，我们知道交流电的电压是在不断变化，那么它的最值是多少?

学生回答：交流电的最大值就是Im和Em，最小值是为零。因为电压虽然有正负之分，但只是表示大小。

教师点评：同学分析的非常仔细，交流电的最大值Im和Em就是峰值，可以用来表示电流的强弱和电压的高低。

教师：大家知道电容器的所能承受的最大电压是有什么要求吗?对正常的家用电器来说是其铭牌上标记的220v吗?接下来学习解决这个问题?

(二)有效值

教师出示一道例题：

说明：以上三个球有效值的公式仅适用于正弦和余弦交变电，交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的。

环节三：巩固练习

教师提问：电容的击穿电压是电压峰值还是有效值?保险丝的熔断电流是交变电的峰值还是有效值?

学生回答：电容的'击穿电压和保险丝的熔断电流都是其能承受的最大值，即其需大于正常使用的交变电的电压及电流的峰值。

教师总结：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。

环节四：小结作业

总结概括本节课的主要知识点：交流电的峰值及有效值的概念和意义。

并让学生课下思考：对于半周期或四分之一的周期的正余弦的有效值有交变的计算方法吗?

教学目标

一、知识目标

1、复习上节课知识，并推出  ；  ．

2、理解交变电流的周期、频率含义，掌握它们相互间关系，知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小．

3、理解交变电流的最大值和有效值的意义，知道它们之间的关系，会应用正弦式交变电流有效值公式进行有关计算．

4、能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值

二、能力目标

1、培养学生阅读、理解及自学能力．

2、培养学生将知识进行类比、迁移的能力．

3、使学生理解如何建立新的物理概念而培养学生处理解决新问题能力．

4、培养学生应用数学工具处理解决物理问题的能力．

5、训练学生由特殊到一般的归纳、演绎思维能力．

6、培养学生的实际动手操作能力．

三、情感目标

1、由用电器铭牌，可介绍我国近几年的经济腾飞，激发学生爱国精神和为建设祖国发奋学习的精神．

2、让学生体会对称美．

教学建议

教材分析及相关教法建议

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作周期性变化，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．

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，从而明确有效值的物理意义．

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，不要求加以证明．但它十分有用，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。

教学重点、难点、疑点及解决办法

1、交变电流有效值概念既是重点又是难点，通过计算特殊形式的交变电流的有效值来体会和掌握它的定义

2、交变电流瞬时值确定使学生感到困难，通过例题分析使学生学会借助数学工具处理解决物理问题的能力。

--方案

①周期  ：电流完成一次周期性变化所用的时间．单位：s。

②频率  ：一秒内完成周期性变化的次数．单位：HZ。

③角频率  ：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度．单位：rad/s。

④、角速度、频率和周期的关系：

2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题．

3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量．

教学重点：表征交流电的几个物理量，特别是“有效值”

教学难点：有效值的理解

教学方法：启发式综合教学法

教学用具：幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、

教学过程：

一、知识回顾

（一）、交变电流：

大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．如图所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流．如图（b）所示．而（a）、(d)为直流，其中（a）为恒定电流．

（二）、正弦交流的产生及变化规律．

1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的．即正弦交流．

2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面．这一位置穿过线圈的磁通量最大，但各边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势．

3、规律：

（1）函数表达式：  匝面积为  的线圈以角速度  转动，从中性面开始计时，则  ．用  表示峰值  ,则  在纯电阻电路中，

电流：  ．

电压：  ．

（2）图象表示：

二、新课教学：

1、表征交变电流大小物理量

①瞬时值：对应某一时刻的交流的值，用小写字母表示，  ，  ，  ．

②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，  ,  ，  ．

注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为  ，即仅由匝数  ，线圈面积  ，磁感强度  和角速度  四个量决定．与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的．

③有效值：

ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量

ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值．

ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是  ；  。

注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有  ；  的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值．即  ．

ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值．对于交流电若没有特殊说明的均指有效值．ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值．

④峰值、有效值、平均值在应用上的区别．

峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义．若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值．

交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的．而平均值是由公式  确定的，其值大小由某段时间磁通量的变化量来决定，在不同的时间段里是不相同的．如对正弦交流，其正半周或负半周的平均电动势大小为：而一周期内的平均电动势却为零．在计算交流通过电阻产生的热功率时，只能用有效值，而不能用平均值．在计算通过导体的电量时，只能用平均值，而不能用有效值．

在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题示不加特别说明，提到的电流、电压、电动势都是指有效值．

教学目标

(一)知识与技能

1.使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。

2.掌握交变电流的变化规律及表示方法。

3.理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。

(二)过程与方法

1.掌握描述物理量的三种基本方法(文字法、公式法、图象法)。

2.培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。

3.培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。

(三)情感、态度与价值观

通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性

教学重点、难点

重点：交变电流产生的物理过程的分析。

难点：交变电流的变化规律及应用。

教学方法：演示法、分析法、归纳法。

教具：手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表

课型：新授课

课时计划：1课时

教学过程

(一)引入新课

出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造。

演示：将手摇发电机模型与小灯泡组成闭合电路。当线框快速转动时，观察到什么现象?

这种大小和方向都随时间做周期性变化电流，叫做交变电流。

(二)进行新课

1、交变电流的产生

为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流?

多媒体课件打出下图。当abcd线圈在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线? ab与cd。

当ab边向右、cd边向左运动时，线圈中感应电流的方向 沿着a→b→c→d→a方向流动的。

当ab边向左、cd边向右运动时，线圈中感应电流的方向如何?

感应电流是沿着d→c→b→a→d方向流动的。

线圈平面与磁感线平行时，ab边与cd边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线，此时产生感应电动势最大。

线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小?

当线圈平面跟磁感线垂直时，ab边和cd边线速度方向都跟磁感线平行，即不切割磁感线，此时感应电动势为零。

利用多媒体课件，屏幕上打出中性面概念：

(1)中性面——线框平面与磁感线垂直的位置。

(2)线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但 =0。

(3)线圈越过中性面，线圈中I感方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。

2.交变电流的变化规律

设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω。经过时间t，线圈转过的角度是ωt，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt，如右图所示。设ab边长为L1，bc边长L2，磁感应强度为B，这时ab边产生的感应电动势多大?

eab=BL1vsinωt = BL1· ωsinωt = BL1L2sinωt

此时整个线框中感应电动势多大?

e=eab+ecd=BL1L2ωsinωt

若线圈有N匝时，相当于N个完全相同的电源串联，e=NBL1L2ωsinωt，令Em=NBL1L2ω，叫做感应电动势的峰值，e叫做感应电动势的瞬时值。

根据部分电路欧姆定律，电压的最大值Um=ImR，电压的瞬时值U=Umsinωt。

一、教材分析

交变电流知识对生产和生活关系密切，有广泛的应用，考虑到高中阶段只对交流电的产生、描述方法、基本规律作简要的介绍，这些知识是已学过的电磁感应的引伸，所以在教学过程中对开阔学生思路、提高能力是很有好处的。

为了适应学生的接受能力，教材采取从感性到理性、从定性到定量逐渐深入的方法讲述这个问题.教材先用教具演示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电，以展示交流电是怎样产生的.并强调让学生观察教材图5.1-3所示线圈通过甲、乙、丙、丁四个特殊位置时，电流表指针变化的情况，分析电动势和电流方向的变化，这样学生就会对电动势和电流的变化情况有个大致的了解.然后让学生用右手定则独立分析线圈中电动势和电流的方向.这样能充分调动学生的积极性，培养学生的观察和分析能力.

关于交变电流的变化规律，教材利用上章学过的法拉第电磁感应定律引导学生进行推导，得出感应电动势的瞬时值和最大值的表达式，进而根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律推出电流与电压瞬时值与最大值的表达式.

二、教学目标

1、知识目标

(1)知道什么是交变流电。并理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面.

(2)掌握交变电流的变化规律，及表示方法.

(3)理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义.

(4)知道几种常见的交变电流。如正弦式交变电流、锯齿形交变电流、矩形脉冲电流。

2、能力目标

(1)掌握描述物理量的三种基本方法(文字法、公式法、图象法).

(2)培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力.

(3)培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力.

3、情感、态度和价值观目标

结合实际情况培养学生理论联系实际的思想.

三、教学重点难点

重点：1、交变电流产生的物理过程的分析.

2、交变电流的变化规律的图象描述。

难点：1、交变电流的变化规律及应用.

2、图象与实际发动机转动时的一一对应关系的理解。

四、学情分析

学生已经学习了电磁感应，理解了导体切割磁场会产生电动势。在此基础上学习交变电流，对于理解还是很符合学生的认知规律的。但这是新的概念，鉴于学生接受能力的不同，讲解时还需详细，加强引导。更是采用多媒体教学的手段，以便更直观更立体的让学生接受。

五、教学方法

演示+分析+归纳

1.通过矩形线圈在匀强磁场中匀速转一周的实物演示，立体图结合侧视图分析，特殊位置结合任一位置分析，使学生理解交变电流产生原理及变化规律.

2.利用导体切割磁场线产生I感方法，分析得交流电的变化规律.

六、课前准备

1.学生的学习准备：通过预习，初步了解一些知识

2.教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，教具

七、课时安排：1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

利用多媒体课件展示目标

出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造.

[演示]老师手摇发电机模型.第一次发电机接小灯泡.当线框缓慢转动时，小灯泡不亮;当线框快速转动时，小灯泡一闪一闪的.

第二次发电机接上示教电流计，当线框缓慢转动(或快速摆动)，电流计指针左右摆动.

思考问题：线圈中产生的是什么样的电流?

(引导学生回答：这种电流就是我们家里电路是的电流，它的大小和方向都随时间做周期性的变化，这样的电流叫交变电流。如果方向不随时间变化的电流称为直流电。交流电和直流电之间可以相转换。)

注：老师手摇发电机的速度有所改变，一次快一次慢。

观察实验现象，思考为什么会有这样的现象产生。从而引入交变电流。

(三)合作探究、精讲点拨。

为什么矩形线框在匀强磁场中匀速转动，线框里能产生交变电流?

多媒体课件打出下图.

[师问]abcd线框在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线?

[生答]ab与cd边.

[师问]线框转到什么位置，产生感应电动势最大?

[生答]线圈平面与磁感线平行时，ab边与cd边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线.此时产生感应电动势最大.

[师问]线框转动到什么位置时，感应电动势最小?

[生答]当线框平面跟磁感线垂直时，ab与cd边的速度方向跟磁力线平行，即两边不切割磁力线，此时感应电动势为0.

利用多媒体课件，屏幕上打出中性面概念：

【教学目标】

知识与技能

1.使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面;

2.掌握交变电流的变化规律及表示方法;

3.理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。

过程与方法

1.掌握描述物理量的三种方法：文字、公式、图象法;

2.培养学生的观察能力和空间想象能力;

情感态度与价值观 培养学生理论联系实际的思想。

【教学重点】交变电流产生的物理过程的分析。

【教学难点】交变电流的变化规律及应用。

【教学过程】

一、课堂导入：首先来观察两个演示实验。

演示一：1、用干电池给发光二极管供电。2、用手摇交流发电机给二极管供电。

学生观察二极管的发光情况，说明发电机提供的电流大小是变化的。

演示二：1、用干电池给灵敏电流计供电。2、用手摇交流发电机给灵敏电流计供电。

学生观察灵敏电流计的指针的变化，说明电机提供的电流方向是变化的。

比较演示一、二，总结出交流和直流的区别。学生完成例题1。

二、交变电流的产生

问题：为什么发电机能产生交变电流呢? 基本结构：磁场、线圈

产生条件：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动。

高二物理第四章《描述交变电流的物理量》的教案

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=

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