高中物理人教版选修3-2教案　5．2《描述交变电流的物理量》

描述交变电流的物理量 教学目标 1. 知识与技能 (1)知道交变电流的周期和频率，知道频率和角速度的关系． (2)知道交变电流和电压的峰值、瞬时值、有效值及其关系，能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值． (3)会用正弦交流电的有效值进行有关计算． (4)知道我国生产和生活用电的周期(频率)大小． 2. 过程与方法 (1)用等效的方法得出交变电流的有效值． (2)学会观察实验，分析图象，由感性认识到理性认识的思维方式． 3. 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． 教学重点难点 周期、频率的概念；有效值的概念和计算。 教学方法与手段 诱思探究教学法，合作学习为主，通过实验现象和生活经验发动学生对有效值展开讨论，加深对交流电知识的理解。 手摇交流发电机模型、学生电源、电容器、导线、两只灯泡、电压表、多媒体投影仪。 导入新课 [事件1] 教学任务：复习交变电流的规律，导入新课。 师生活动： 复习导入：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。如何描述线圈中交变电流的变化规律呢？ 教师利用多媒体展示线圈转动的截面图，其中线圈长ab＝l1，宽ad＝l2，角速度为ω。 总结归纳：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。 推进新课 [事件2] 教学任务：周期和频率。 学情预设：学生以前学过典型的周期性运动———匀速圆周运动，对周期和频率有一定了解，通过交流电的周期和频率学习让学生感受物理规律内在的和谐与统一。 师生活动： 【演示】 把小灯泡接在手摇交流发电机模型的输出端。 观察并思考：上述现象说明了什么问题？ 当转子的转速由小增大时，我们看到，小灯泡发光的闪烁频率也由小增大，当转子的转速大到一定程度，则交变电流的大小和方向变化太快，而人眼存在视觉暂留，所以眼睛已不能分辨灯光的闪烁。这就是为什么照明电是交变电流，而电灯亮时看不见一闪一闪的原因。 交流讨论：首先考虑用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢？ 结论：与任何周期性过程一样，交变电流也可以用周期或频率表示其变化的快慢。 启发式提问： 我们以前学过哪种典型的周期性运动？在周期和频率的定义上有什么区别和联系？ 通过与匀速圆周运动的比较，让学生感受物理规律内在的和谐与统一。 自主学习：阅读课本，理解并记忆以下几个物理概念： (1)什么叫交流电的周期？ (2)什么叫交流电的频率？ (3)它们之间的关系是什么？ (4)我国使用的交变电流的周期和频率各是多大？ 多媒体展示： (1)周期：我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做交变电流的周期。周期用T表示，单位是s。 (2)频率：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率。 频率用f表示，单位是Hz。 (3)周期和频率的关系：T＝或f＝，根据三角函数i＝Imsinωt的表达式可以知道ω＝2πf。 (4)我国工农业生产和日常生活中用的交变电流周期是0.02 s，频率是50 Hz，电流方向每秒改变100次。有个别国家使用交流电的频率为60 Hz。 [事件3] 教学任务：峰值和有效值。 师生活动： [演示]电容器的耐压值。 将电容器(12 V，500 μF)接在学生电源上充电，接8 V电压时电容器正常工作，接16 V电压时，几分钟后闻到烧臭味，后听到爆炸声。(电容器所标耐压值为最大值) 总结与归纳：学生归纳实验结论，其他学生补充完善。 交变电流的最大值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或电压变化幅度。从这个实验中可以发现：电容器的耐压值是指能够加 ... ...