第一篇：貴州省巧馬中學(xué)2011屆高三物理一輪復(fù)習(xí)教案：17.2.表征交變電流的物理量

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表征交變電流的物理量

一、教育目標(biāo)

1．復(fù)習(xí)上節(jié)課知識，并推出εm=BωS εm＝NBωS 2．理解交變電流的周期、頻率含義，掌握它們相互間關(guān)系

3．理解交變電流有效值的意義，會應(yīng)用正弦式交變電流有效值公式對純電阻電路的電壓、電流進(jìn)行有關(guān)計(jì)算

4．能利用有效值定義計(jì)算某些交變電流的有效值

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法

1．交變電流有效值概念既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，通過計(jì)算特殊形式的交變電流的有效值來體會和掌握它的定義

2．交變電流瞬時(shí)值確定使學(xué)生感到困難，通過例題分析使學(xué)生學(xué)會借助數(shù)學(xué)工具處理解決物理問題的能力

三、教具準(zhǔn)備

投影機(jī)、幻燈機(jī)、手搖發(fā)電機(jī)、導(dǎo)線若干、萬用電表(25只)燈泡“220V、100W”(25只)

四、教學(xué)步驟

（一）復(fù)習(xí)引入

通過上節(jié)課學(xué)習(xí)，我們知道矩形線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，線框中產(chǎn)生了正弦式交流電。我們是怎樣描述交變電流的變化規(guī)律呢？公式法e＝εmsinωt I＝Imsinωt(中性面開始計(jì)時(shí))i/A

其中εm＝2Bl1v l1為切割邊ab、cd長度。

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而v則是ab邊繞O軸(O軸為過bc邊、ad邊中點(diǎn)的直線)以ω角速

若線框繞ab邊為軸轉(zhuǎn)動呢？

εm＝εbt＝Bl1 v1＝Bl1 ωl2＝BωS 若線框繞O1 O2軸(均垂直磁感線)轉(zhuǎn)動呢？ εm＝BωS 啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生回答，矩形線框在勻強(qiáng)磁場中只要繞垂直磁感線的軸轉(zhuǎn)動，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值為εm＝BωS若有n匝線框則εm＝nBωS 矩形線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動一周過程中，只有兩個(gè)時(shí)刻處在最大值，不同時(shí)刻感應(yīng)電動勢瞬時(shí)值不同。顯然交變電流是較為復(fù)雜的，那用什么物理量來描述交變電流呢？

(若時(shí)間不夠，εm＝BωS的推導(dǎo)放至習(xí)題課進(jìn)行)

（二）新課教學(xué)

交變電流是周期性變化的，用什么來描述周期性變化的快慢呢？ 周期(T)——交流電完成一次周期性變化所需時(shí)間 頻率(f)——1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù) 它們關(guān)系如何？各自單位？ T＝1/f，T秒(s)，f赫茲(Hz)描述交變電流變化快慢的物理量除周期，頻率外，還有什么物理量？ 轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)/秒)，角速度ω(弧度/秒)

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那它們間又有什么關(guān)系呢？

T=2π/ω f＝ω/2πω＝2π/T＝2πf=2πn

交變電流不同時(shí)刻，瞬時(shí)值不同，但我們用什么來表示交變電流平均的效果呢？

如果初溫相同，同時(shí)加熱相同時(shí)間燒開。

即通過相同電阻在相同的時(shí)間里甲圖直流電與乙圖交變電流產(chǎn)生了相同熱量，我們把此時(shí)直流電壓稱為交變電流電壓的有效值。

那如何定義交變電流的電流有效值呢？

有效值定義——讓交流電和直流電通過同樣阻值的電阻，如果它們在同一時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等。這一交流電的電流有效值就跟這個(gè)直流電的電流相等。

有效值是交變電流一個(gè)非常重要的物理量，它根據(jù)電流熱效應(yīng)來定義，電流產(chǎn)生的平均效果。

正弦式交變電流的有效值與最大值間有什么關(guān)系呢？

同時(shí)交代學(xué)生最大值、有效值、瞬時(shí)值的符號表示 通常我們說的市電220V即為有效值

請同學(xué)們用萬用電表測量學(xué)生電源交流輸出10V時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)。教師提示注意選檔、量程、正確讀數(shù)等問題。

請同學(xué)們將“220V、100W”燈泡接至學(xué)生電源交流10V輸出的兩端，測出此時(shí)通過燈泡的電流強(qiáng)度并觀察燈泡亮度。請學(xué)生回答為什么燈泡幾乎不亮？

強(qiáng)調(diào)①凡是沒有說明時(shí)，所指的均為有效值

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②各類交流電表所測的值也為有效值 ③各類用電器銘牌所示值也為有效值 幻燈顯示

1．某用電器兩端允許加的最大直流電壓是100V，能否把它接在交流電壓100V電路里？為什么？

2．照明用交流電壓是200V，動力提供線路的電壓是380V，它們的有效值、最大值各是多少？若用電壓測得，測得值各是多大？

提問個(gè)別學(xué)生，及時(shí)糾正，并給出正確答案 幻燈顯示

1．一電壓U＝10V的直流電通過電阻R，在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生熱量與一交流電通過電阻R/2時(shí)在同一時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量相同則該交流電壓的有效值為

2．請寫出下列各圖的周期、頻率、最大值、有效值。

甲乙兩圖有效值相同，說明正弦式交變電流的有效值與最大值的關(guān)系與頻率無關(guān)。學(xué)生求解丙圖的有效值時(shí)遇到了問題。

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交變電流有效值是表示交變電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)的平均效果，就是平均值嗎？ 我們應(yīng)該從有效值的定義入手，相同時(shí)間可取半個(gè)周期嗎？為什么？

有效值表示交變電流產(chǎn)生平均效果，用半個(gè)周期無法體現(xiàn)出來。又由于它具有周期性特點(diǎn)，相同時(shí)間必須取周期整數(shù)倍，一般為了方便計(jì)算，只取一個(gè)周期便可以。

師生共同完成以下步驟

Q直=I2Rt＝2I2R Q交＝Q直 50R＝2I2R I＝5A 可以用這種方法去計(jì)算正弦式交變電流的有效值嗎？為什么？ 不可以?，F(xiàn)有知識無法求得交變電流在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量。幻燈顯示

5．試電筆上的氖管，起輝電壓86.6V，若將其接在電壓為70.7V頻率為50Hz的交流電路，氖管能發(fā)光嗎？在1秒內(nèi)有多少時(shí)間發(fā)光？

①70.7V是什么電壓？

該交流電壓最大值為多少？周期又為多少？ ②交變電流的圖象如何？表達(dá)式如何？ 70.7V是有效值

氖管會發(fā)光

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解

作出交變電流的U-t圖 U＝Umsinωt＝100sinl00πt伏 設(shè)電壓為70.7V對應(yīng)時(shí)刻為t1代入公式即 70.7V＝100sin100πt1 t1＝0.0025s 由圖象對稱性知，氖管發(fā)光時(shí)間為Δt＝4(t1-0)＝0.01s

五、總結(jié)、擴(kuò)展

1．全面詳細(xì)描述交變電流的公式和圖像、最大值、有效值、周期、頻率等物理量是描述交變電流某一方面的特性的。

2．由圖象和公式均可求出最大值、周期、有效值、頻率等物理量。反之，由最大值、周期等也可求出交變電流的公式及圖象。

3．思考題

這種圖象的交變電壓有效值能求嗎？

六、板書設(shè)計(jì)

第二節(jié)

表征交變電流的物理量

1．表征文變電流變化快慢物理量 周期T(s)頻率(Hz)角速度ω(弧度/秒)轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)/秒)

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2．表征交變電流大小物理量 瞬時(shí)值 e i u 最大值εm Im Um 有效值ε I U

有效值

讓交流電和直流電在相同的時(shí)間內(nèi) 通過相同的電阻產(chǎn)生相同的熱量

第二篇：物理《描述交變電流的物理量》教案

一、教學(xué)目標(biāo)

【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(jì)算。

【過程與方法】

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】

通過學(xué)習(xí)交變電流的有效值及峰值，明白其在生活中的具體應(yīng)用，體會物理的生活性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)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(jì)算。

【難點(diǎn)】

明白交變電流有效值的概念及計(jì)算。

三、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入

復(fù)習(xí)上節(jié)課交變電流的產(chǎn)生來導(dǎo)入新課。

問題1：交變電流的產(chǎn)生原理是什么?它的表達(dá)式的意義及各個(gè)物理量的含義?

學(xué)生的回答之后引導(dǎo)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描述交流電?

學(xué)生回答：知道了線圈的轉(zhuǎn)速，那么線圈在其中轉(zhuǎn)動一圈的時(shí)間是多少?

教師點(diǎn)評：不錯(cuò)這個(gè)我們叫做周期，大家知道我們在實(shí)驗(yàn)室用學(xué)生電源做實(shí)驗(yàn)時(shí)，用電流表或者電壓表測出來的電流和電壓的示數(shù)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(shù)有一個(gè)專門含義叫做有效值，今天就來學(xué)習(xí)它。

引出課題——交變電流的峰值及有效值(板書)。

環(huán)節(jié)二：新課探究

(一)峰值

教師引導(dǎo)學(xué)生利用前面交流電的產(chǎn)生原理及表達(dá)式來理解交流電的峰值。

教師：我們前面學(xué)習(xí)交流電的產(chǎn)生，是因?yàn)榫€圈在磁場中以一定的角速度做周期性的轉(zhuǎn)動，線圈轉(zhuǎn)動一圈的時(shí)間就是線圈周期及交流電的周期T，周期的倒數(shù)就是線圈的頻率1/T=f。根據(jù)交流電的數(shù)值表達(dá)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?yàn)殡妷弘m然有正負(fù)之分，但只是表示大小。

教師點(diǎn)評：同學(xué)分析的非常仔細(xì)，交流電的最大值Im和Em就是峰值，可以用來表示電流的強(qiáng)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說是其銘牌上標(biāo)記的220v嗎?接下來學(xué)習(xí)解決這個(gè)問題?

(二)有效值

教師出示一道例題：

說明：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(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。

環(huán)節(jié)三：鞏固練習(xí)

教師提問：電容的擊穿電壓是電壓峰值還是有效值?保險(xiǎn)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(xiǎn)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(jié)：交流用電設(shè)備上所標(biāo)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(shù)是有效值;交變電流的數(shù)值在無特別說明時(shí)都是指有效值。

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

總結(jié)概括本節(jié)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(jì)算方法嗎?

第三篇：貴州省巧馬中學(xué)2011屆高三物理一輪復(fù)習(xí)教案：17.4.變壓器

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變壓器

一、教育目標(biāo)

1．了解變壓器的構(gòu)造及工作原理。

2．掌握理想變壓器的電壓、電流與匝數(shù)間關(guān)系。3．掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問題。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法 1．重點(diǎn)

變壓器工作原理及工作規(guī)律。2．難點(diǎn)

(1)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓。(2)推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系。(3)掌握公式中各物理量所表示對象的含義。3．疑點(diǎn)

變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈。4．解決辦法

(1)通過演示實(shí)驗(yàn)來研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律。(2)通過理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過原副線圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系。

(3)通過運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義。

三、教具準(zhǔn)備

可拆式變壓器、投影交流電流表(2只)、投影交流電壓表(2只)、導(dǎo)線若干 學(xué)生電源、小電珠(5只、2.5V，0.3A)、電鍵(4只)

四、教學(xué)過程 1．引入新課

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幻燈打出一組數(shù)據(jù)

從以上表格可看到各類用電器額定工作電壓往往不同，可我們國家民用統(tǒng)一供電均為220V，那這些元件是如何正常工作的呢？

出示已拆錄音機(jī)，指出變壓器。

這就靠我們這節(jié)將要學(xué)習(xí)的變壓器來實(shí)現(xiàn)升壓、降壓，從而使我們各類用電器在供電電壓220V以下都能正常工作。

出示可拆式變壓器 2．講授新課

我們先來了解變壓器的構(gòu)造，請同學(xué)觀察實(shí)物并回答變壓器由哪些部分組成。變壓器由一個(gè)閉合鐵心和兩個(gè)繞在鐵心上的線圈組成。

閉合鐵心是由極薄彼此絕緣的硅鋼片疊壓而成，(實(shí)物呈現(xiàn)，各組由前往后傳)現(xiàn)在我們用符號來表示變壓器。

強(qiáng)調(diào)線圈必須繞在鐵心

其中與電源連接叫原線圈，也叫初級線圈。另一個(gè)與負(fù)載連接叫副線圈，也叫次級線圈。接下來我們再來研究變壓器的工作原理。

原副線圈都是用絕緣導(dǎo)線繞成，原副線圈彼此間沒有直接關(guān)系。但閉合鐵芯使原副線圈發(fā)生了聯(lián)系。

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原線圈輸入交變電壓，則原線圈中就有交變電流，請同學(xué)們思考鐵芯閉合與沒有閉合兩種情況的磁感線分布圖。

當(dāng)鐵芯閉合，原線圈產(chǎn)生的磁感線幾乎全部分布在鐵芯內(nèi)部。當(dāng)鐵芯不閉合副線圈通過的磁通量減少。由于原線圈中通的是交變電流，因而鐵芯中的磁通量是變化的，這樣副線圈兩端有電壓嗎？為什么 [演示]

因?yàn)橥ㄟ^副線圈的磁通量也發(fā)生變化 那副線圈兩端電壓U2變化嗎？為什么？

感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢有關(guān)，那副線圈的磁通量變化均勻嗎？如果通過線圈的磁通量均勻變化時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不變。副線圈中的磁通量做周期性變化，所以U2為交變電壓。

總結(jié)如下

～U1—～l1—～Φ—～U2

從能量角度看，顯然變壓器不能產(chǎn)生電能，它只是通過交變磁場傳輸電能。電能——磁場能——電能 變壓器能改變直流電壓嗎？為什么？ 不能。

可能有部分學(xué)生難以理解，可分析若為直流情況，鐵芯中有磁感線但鐵芯中的磁通量不變。即通過副線圈的磁通量不變?！郩2＝0 [演示] 按圖2原線圈接直流電壓10V，則請學(xué)生觀察伏特表的讀數(shù)。我們接下來討論副線圈兩端電壓U2與原線圈兩端電壓U1有什么關(guān)系？

(部分學(xué)生可能只認(rèn)為與副線圈匝數(shù)n2有關(guān))接下來，請大家來看演示實(shí)驗(yàn)。拿出儀器逐個(gè)向?qū)W生介紹，并連接好電路如下。

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那如何來設(shè)計(jì)我們記錄的數(shù)據(jù)表格呢？ 在學(xué)生設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上在黑板上作出表格如下

請兩位學(xué)生上臺來操作，大家積極參與讀數(shù)，共同完成以上表格。在此過程注意學(xué)生讀數(shù)是否準(zhǔn)確(估讀問題)，并及時(shí)加以糾正。學(xué)生完成后，請兩位學(xué)生手摸鐵芯。

如何處理數(shù)據(jù)？引導(dǎo)學(xué)生觀察記錄數(shù)據(jù)，體會可能存在電壓與匝數(shù)成正比。

由計(jì)算結(jié)果能得出什么結(jié)論？

在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，原副線圈的電壓與原副線圈的匝數(shù)成正比

磁感線分布原副線圈完全一致嗎？

有一部分磁感線從閉合鐵芯中漏失。使得副線圈磁感線分布疏于原線圈的磁感線分布。[演示]按圖4接好電路，請學(xué)生觀察鐵芯閉合時(shí)與鐵芯斷開時(shí)小電珠的亮度差別。鐵芯不閉合，燈明顯變暗。

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由上述可知，通過原線圈的電流不變，若副線圈通過的磁通量減少(漏磁)則副線圈兩端的電壓減少。

由于漏磁使得能量有損失。同時(shí)因?yàn)樵本€圈的繞線有阻值，當(dāng)電流流過時(shí)也有內(nèi)能產(chǎn)生，使得電能損失。∴P入＞P輸

同時(shí)由于通過鐵芯的磁感線反復(fù)磁化時(shí)也產(chǎn)生焦耳熱(請加以證明)，組成變壓器鐵芯的硅鋼片不是一整塊，而是極薄的一片一片疊壓而成，就是為了減少這部分的內(nèi)能損失。原副線圈有電阻通過電流時(shí)也會產(chǎn)生焦耳熱。所以P入＞P輸．

一只變壓器如果磁感線沒有漏失，線圈和鐵芯都不發(fā)熱，那么這只變壓器便是無電能損耗的理想變壓器。在這種情況下，變壓器輸出電功率必然等于輸入電功率。

即P入=P出

理想化是科學(xué)研究中常用的重要方法，其要領(lǐng)是“分清主次，抓住主要矛盾”。建立理想變壓器模型，不僅有理論上的意義，而且為提高實(shí)際變壓器效率指出了方向。

上臺板演，教師批改，注意規(guī)范問題。

解

設(shè)變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1 n2，端電壓為U1 U2，通過的電流為I1、I2 則：P入＝U1I1 P出=U2I2 又∵理想變壓器

∴P入＝P出 ∴U1I1＝U2I2

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變壓器工作時(shí)，通過原線圈和副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)成反比當(dāng)原副線圈匝數(shù)一定，原線圈電流隨副線圈電流增大怎么變化呢？我們來看以下演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)電路出示幻燈

其中n1＝1600匝，n2＝400匝

A．請學(xué)生觀察隨著K閉合的增加，觀察 的變化情況，并思考為什么？

幾乎不變。

隨著閉合的燈泡增多，副線圈所接的電阻變小，電壓不變，所以電流增大。或者

B．將副線圈的匝數(shù)改為200匝，請學(xué)生觀察燈的亮度，并說明為什么？ C．將原線圈的匝數(shù)改為800匝，請學(xué)生觀察燈的亮度，并說明為什么？ D．若A1允許通過電流為3安培，則副線圈至多可接幾盞小電珠？

E．若A1改為同規(guī)格的小電珠，則當(dāng)S1、S2、S3、S4均閉合且4只小電珠正常發(fā)光，則由A1所改的小電珠會燒毀嗎？為什么？

公式應(yīng)用必須靈活，結(jié)合實(shí)際。一定要注意公式中各物理量的含義，不能張冠李戴。U1、U2指原副線圈兩端的電壓，I1、I2指通過原副線圈的電流強(qiáng)度。

斷開電源，將變壓器拆下，問剛才是哪個(gè)為原線圈，哪個(gè)作為副線圈。降壓變壓器，所以：n2＜n1。

可如何去判別匝數(shù)的多少？出示原副線圈實(shí)物。

降壓變壓器由于原副線圈的電阻不為零，所以總有電能損耗P損=I2R，降壓變壓器哪個(gè)通過線圈電流大？為什么？

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P入=P出

即 U1I1＝U2I

2∵U1＞U

1∴I1＜I2

副線圈的通過的電流大，則為了減少電能的損耗，所以必須減少線

徑相對小些(經(jīng)濟(jì)，重量)。這樣高壓線圈匝數(shù)多，線徑小，低壓線圈電流大，匝數(shù)少，線徑大。將變壓器原副線圈非常和諧地繞在鐵芯上，非常美觀。反之則不符合物理規(guī)律，也不美觀。

五、總結(jié)、擴(kuò)展

變壓器不是改變電功率大小的儀器。2．若副線圈為多個(gè)，上述的規(guī)律還成立嗎？

六、板書設(shè)計(jì)

變壓器

1．變壓器構(gòu)造

2．理想變壓器工作原理

～U1→～I(xiàn)1→～Φ→～U2 電能→磁場能→電能 3．變壓器工作規(guī)律 P入=P出 U1I1＝U2I2

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n2＜n1降壓變壓器

n1＝n2

隔離變壓器

低壓線圈n小I大線徑粗

第四篇：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描述它在變化中不同方面的特性，本節(jié)主要介紹這樣一些物理量。

一、學(xué)習(xí)要求

1.知道交變電流的周期和頻率，知道我國供電線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、會用圖象和函數(shù)表達(dá)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

通過思考討論，使學(xué)生明白，從電流熱效應(yīng)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相同的電阻，如果它們在一周期內(nèi)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來定義有效值，使得有效值的概念更加準(zhǔn)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(jù)有效值的定義去求解。

3.幾點(diǎn)說明：

①各種使用交變電流的電器設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓、額定電流均指有效值;

② 交流電壓表和交流電流表所測量的數(shù)值也都是有效值;

③將電容器接入交流電路中，其耐壓值應(yīng)不小于交變電流的最大值，但熔絲的選擇應(yīng)據(jù)有效值來確定其熔斷電流;

④一般情況下所說的交變電流的數(shù)值，若無特別說明，均指有效值。

4.有效值與平均值的區(qū)別：交變電流的有效值是按照電流的熱效應(yīng)來規(guī)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 來確定的，其數(shù)值大小與時(shí)間間隔有關(guān)。在計(jì)算交變電流通過導(dǎo)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(jì)算通過導(dǎo)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：如圖邊長為L的單匝正方形線框，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線框電阻為R，當(dāng)線框繞ab邊從圖示位置以角速度勻速轉(zhuǎn)過 的過程中，求

(1)外力所做的功;

(2)流過線框?qū)Ь€截面的電量

[析] 外力所做的功，即線框中產(chǎn)生的熱量。應(yīng)據(jù)線圈產(chǎn)生電動勢的有效值求熱量。一般是先求最大值，再求有效值。

線框轉(zhuǎn)過 的過程中，線圈內(nèi)產(chǎn)生的電動勢最大值為：

電動勢的有效值為 線圈轉(zhuǎn)過 所用的時(shí)間為.線圈內(nèi)產(chǎn)生的熱量.[典型錯(cuò)解] E=

第五篇：貴州省巧馬中學(xué)2011屆高三物理一輪復(fù)習(xí)教案：07.3.功和能

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功和能

一、教學(xué)目標(biāo)

1．在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)上，研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況，學(xué)習(xí)處理這類問題的方法。

2．對功和能及其關(guān)系的理解和認(rèn)識是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)是本章教學(xué)內(nèi)容的總結(jié)。通過本節(jié)教學(xué)使學(xué)生更加深入理解功和能的關(guān)系，明確物體機(jī)械能變化的規(guī)律，并能應(yīng)用它處理有關(guān)問題。

3．通過本節(jié)教學(xué)，使學(xué)生能更加全面、深入認(rèn)識功和能的關(guān)系，為學(xué)生今后能夠運(yùn)用功和能的觀點(diǎn)分析熱學(xué)、電學(xué)知識，為學(xué)生更好理解自然界中另一重要規(guī)律——能的轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎(chǔ)。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．重點(diǎn)是使學(xué)生認(rèn)識和理解物體機(jī)械能變化的規(guī)律，掌握應(yīng)用這一規(guī)律解決問題的方法。在此基礎(chǔ)上，深入理解和認(rèn)識功和能的關(guān)系。

2．本節(jié)教學(xué)實(shí)質(zhì)是滲透功能原理的觀點(diǎn)，在教學(xué)中不必出現(xiàn)功能原理的名稱。功能原理內(nèi)容與動能定理的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)，要解決這一難點(diǎn)問題，必須使學(xué)生對“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的認(rèn)識，從籠統(tǒng)、膚淺地了解深入到十分明確認(rèn)識“某種形式能的變化，用什么力做功去量度”。

3．對功、能概念及其關(guān)系的認(rèn)識和理解，不僅是本節(jié)、本章教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是中學(xué)物理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。通過本節(jié)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識到，在今后的學(xué)習(xí)中還將不斷對上述問題作進(jìn)一步的分析和認(rèn)識。

三、教具

投影儀、投影片等。

四、主要教學(xué)過程(一)引入新課

結(jié)合復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律引入新課。提出問題：

1．機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容及物體機(jī)械能守恒的條件各是什么？ 評價(jià)學(xué)生回答后，教師進(jìn)一步提問引導(dǎo)學(xué)生思考。

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2．如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功，物體的機(jī)械能如何變化？物體機(jī)械能的變化和哪些力做功有關(guān)呢？物體機(jī)械能變化的規(guī)律是什么呢？

教師提出問題之后引起學(xué)生的注意，并不要求學(xué)生回答。在此基礎(chǔ)上教師明確指出： 機(jī)械能守恒是有條件的。大量現(xiàn)象表明，許多物體的機(jī)械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的飛機(jī)、打入木塊的子彈等等。

分析上述物體機(jī)械能不守恒的原因：從車站開出的車輛機(jī)械能增加，是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功；射入木塊后子彈的機(jī)械能減少，是由于阻力對子彈做負(fù)功。重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機(jī)械能變化有什么關(guān)系，是本節(jié)要研究的中心問題。

(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)

提出問題：下面我們根據(jù)已掌握的動能定理和有關(guān)機(jī)械能的知識，分析物體機(jī)械能變化的規(guī)律。

1．物體機(jī)械能的變化

問題：質(zhì)量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面從高度h1上升到高度h2處，其速度由v1增大到v2，如圖所示，分析此過程中滑塊機(jī)械能的變化與各力做功的關(guān)系。

引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)動能定理進(jìn)一步分析、探討小滑塊機(jī)械能變化與做功的關(guān)系。歸納學(xué)生分析，明確：

選取斜面底端所在平面為參考平面。根據(jù)動能定理∑W＝ΔEk，有

由幾何關(guān)系，有sinθ·L＝h2-h1

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即FL-fL＝E2-E1＝ΔE 引導(dǎo)學(xué)生理解上式的物理意義。在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上教師明確指出：

(1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功，是使物體機(jī)械能發(fā)生變化的原因；(2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數(shù)和，等于物體機(jī)械能的變化量。這是物體機(jī)械能變化所遵循的基本規(guī)律。

2．對物體機(jī)械能變化規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識

(1)物體機(jī)械能變化規(guī)律可以用公式表示為W外＝E2-E1或W外＝ΔE 其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數(shù)和，E1、E2分別表示物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能，ΔE表示物體機(jī)械能變化量。

(2)對W外＝E2-E1進(jìn)一步分析可知：

(i)當(dāng)W外＞0時(shí)，E2＞E1，物體機(jī)械能增加；當(dāng)W外＜0時(shí)，E2＜E1，物體機(jī)械能減少。(ii)若W外＝0，則E2＝E1，即物體機(jī)械能守恒。由此可以看出，W外＝E2-E1是包含了機(jī)械能守恒定律在內(nèi)的、更加普遍的功和能關(guān)系的表達(dá)式。

(3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程，其實(shí)質(zhì)是其它形式的能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的過程。

例1．質(zhì)量4.0×103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進(jìn)100m，其高度升高2m。上坡時(shí)汽車速度為5m/s，沿山坡行駛500m后速度變?yōu)?0m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0.01倍，試求：(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少？(2)汽車所受平均牽引力多大？取g＝10m/s2。本題要求用物體機(jī)械能變化規(guī)律求解。

引導(dǎo)學(xué)生思考與分析：

(1)如何依據(jù)W外＝E2-E1求解本題？應(yīng)用該規(guī)律求解問題時(shí)應(yīng)注意哪些問題？(2)用W外＝E2-E1求解本題，與應(yīng)用動能定理∑W＝Ek2-Ek1有什么區(qū)別？ 歸納學(xué)生分析的結(jié)果，教師明確給出例題求解的主要過程：

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取汽車開始時(shí)所在位置為參考平面，應(yīng)用物體機(jī)械能變化規(guī)律W外＝E2-E1解題時(shí)，要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功，以及此過程中物體機(jī)械能的變化。這既是應(yīng)用此規(guī)律解題的基本要求，也是與應(yīng)用動能定理解題的重要區(qū)別。

例2．將一個(gè)小物體以100J的初動能從地面豎直向上拋出。物體向上運(yùn)動經(jīng)過某一位置P時(shí)，它的動能減少了80J，此時(shí)其重力勢能增加了60J。已知物體在運(yùn)動中所受空氣阻力大小不變，求小物體返回地面時(shí)動能多大？

引導(dǎo)學(xué)生分析思考：

(1)運(yùn)動過程中(包括上升和下落)，什么力對小物體做功？做正功還是做負(fù)功？能否知道這些力對物體所做功的比例關(guān)系？

(2)小物體動能、重力勢能以及機(jī)械能變化的關(guān)系如何？每一種形式能量的變化，應(yīng)該用什么力所做的功量度？

歸納學(xué)生分析的結(jié)果，教師明確指出：(1)運(yùn)動過程中重力和阻力對小物體做功。

(2)小物體動能變化用重力、阻力做功的代數(shù)和量度；重力勢能的變化用重力做功量度；機(jī)械能的變化用阻力做功量度。

(3)由于重力和阻力大小不變，在某一過程中各力做功的比例關(guān)系可以通過相應(yīng)能量的變化求出。

(4)根據(jù)物體的機(jī)械能E＝Ek+Ep，可以知道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，物體動能變化量大小ΔEk＝80J，機(jī)械能變化量大小ΔE＝20J。

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例題求解主要過程：

上升到最高點(diǎn)時(shí)，物體機(jī)械能損失量為

由于物體所受阻力大小不變，下落過程中物體損失的機(jī)械能與上升過程相同，因此下落返回地面時(shí)，物體的動能大小為

E′k＝Ek0-2ΔE′＝50J 本例題小結(jié)：

通過本例題分析，應(yīng)該對功和能量變化有更具體的認(rèn)識，同時(shí)應(yīng)注意學(xué)習(xí)綜合運(yùn)用動能定理和物體機(jī)械能變化規(guī)律解決問題的方法。

思考題(留給學(xué)生課后練習(xí))：

(1)運(yùn)動中物體所受阻力是其重力的幾分之幾？

(2)物體經(jīng)過P點(diǎn)后還能上升多高？是前一段高度的幾分之幾？

五、課堂小結(jié)

本小結(jié)既是本節(jié)課的第3項(xiàng)內(nèi)容，也是本章的小結(jié)。3．功和能

(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理運(yùn)動狀態(tài)的物理量，物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化，物體運(yùn)動形式發(fā)生變化，物體的能都相應(yīng)隨之變化；做功是使物體能量發(fā)生變化的一種方式，物體能量的變化可以用相應(yīng)的力做功量度。

(2)力對物體做功使物體能量發(fā)生變化，不能理解為功變成能，而是通過力做功的過程，使物體之間發(fā)生能量的傳遞與轉(zhuǎn)化。

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(3)力做功可以使物體間發(fā)生能的傳遞與轉(zhuǎn)化，但能的總量是保持不變的。自然界中，物體的能量在傳遞、轉(zhuǎn)化過程中總是遵循能量守恒這一基本規(guī)律的。

六、說明

本節(jié)內(nèi)容的處理應(yīng)根據(jù)學(xué)生具體情況而定，學(xué)生基礎(chǔ)較好，可介紹較多內(nèi)容；學(xué)生基礎(chǔ)較差，不一定要求應(yīng)用物體機(jī)械能變化規(guī)律解題，只需對功和能關(guān)系有初步了解即可。