交变电流的峰值和有效值
发布时间:2023-03-20 04:18:51
..高二物理导学案作者:王国义
课题:交变电流的峰值和有效值
课型:新授课编写时时间:2015年12月12日
教学目标
(一)知识与技能
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电的周期(频率)的大小。
(二)过程与方法
能应用数学工具描述和分析处理物理问题。
教学重点、难点
重点
交变电流有效值概念。难点
交变电流有效值概念及计算。
教学方法
实验、启发
教学手段
多媒体课件
电源、电容器、灯泡“6V,0.3A”、幻灯片、手摇发电机
教学过程
(一)引入新课
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,在线圈中产生了正弦交变电流。如何描述交变电流的变化规律呢?
可以用公式法描述。从中性面开始计时,得出
瞬时电动势:e=Emsinωt瞬时电流:i=Imsinωt瞬时电压:u=Umsinωt其中Em=NBSω
交变电流的大小和方向都随时间做周期性变化,只用电压、电流描述不全面。这节课我们学习表征正弦交变电流的物理量。
(二)进行新课1.周期和频率
请同学们阅读教材,回答下列问题:(1)什么叫交变电流的周期?(2)什么叫交变电流的频率?(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?
交变电流完成一次周期性的变化所用的时间,叫做交变电流的周期,用T表示。交变电流在1s内完成周期性变化的次数,叫做交变电流的频率,用f表示。
T=1
f我国使用的交变电流频率f=50Hz,周期T=0。02s。2.交变电流的峰值(Em,Im,Um)
;.
..交变电流的峰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。
[演示]电容器的耐压值
将电容器(8V,500μF)接在学生电源上充电,接8V电压时电容器正常工作,接16V电压时,几分钟后闻到烧臭味,后听到爆炸声。
电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压,若电源电压的最大值超过耐压值,电容器可能被击穿。但是交变电流的最大值不适于表示交变电流产生的效果,在实际中通常用有效值表示交变电流的大小。
思考与讨论:
0~0.2s、0.2~0.5s、0.5~0.8s、0.8~1s这四个阶段电流大小不变化,分别计算出热量,然后加起来。由QIRt解得Q10.2J;Q21.2J;Q31.2J;Q40.2J所以,1s内电阻R中产生的热量为Q0.21.21.20.22.8J22由QIRt解得,IQ2.8A=1.67ARt2.有效值(E、I、U)
让交变电流和直流电通过同样的电阻,如果它们在相同时间内产生热量相等,把直流电的值叫做交变电流的有效值。通常用大写字母U、I、