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物理知识备课总结

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教学目的:

物理知识备课总结

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.