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本文题目:高二物理第四章教案:描述交变电流的物理量
人教版选修3-2第四章5.2描述交变电流的物理量
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ω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=
(2) 流过导线截面的电量: , , ∴
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