5.2表征交变电流的物理量导学案
《表征交变电流的物理量》教案设计
《表征交变电流的物理量》教案设计一、教学目标1. 让学生了解交变电流的物理量，包括幅值、频率、周期和相位等。
2. 让学生掌握交变电流各个物理量的表达式和单位。
3. 培养学生运用物理知识分析实际问题的能力。
二、教学内容1. 交变电流的幅值2. 交变电流的频率和周期3. 交变电流的相位4. 交变电流各个物理量的单位三、教学方法1. 采用讲授法，讲解交变电流各个物理量的概念、表达式和单位。
2. 采用实例分析法，分析实际问题，引导学生运用物理知识。
3. 采用讨论法，让学生分组讨论，分享学习心得。
四、教学步骤1. 导入新课，介绍交变电流的物理量。
2. 讲解交变电流的幅值，展示相关实例。
3. 讲解交变电流的频率和周期，展示相关实例。
4. 讲解交变电流的相位，展示相关实例。
5. 讲解交变电流各个物理量的单位。
6. 课堂练习，让学生运用所学知识分析实际问题。
7. 总结本节课所学内容，布置课后作业。
五、课后作业1. 复习本节课所学内容，整理笔记。
2. 完成课后练习题，巩固所学知识。
3. 预习下一节课内容。
4. 搜集相关资料，加深对交变电流物理量的理解。
六、教学评价1. 评价学生对交变电流各个物理量的概念、表达式和单位的掌握程度。
2. 评价学生运用物理知识分析实际问题的能力。
3. 评价学生课堂参与度、小组讨论积极性和课后作业完成情况。
七、教学资源1. PPT课件：展示交变电流各个物理量的概念、表达式和单位。
2. 实际案例图片：辅助讲解交变电流的物理量。
3. 课后练习题：巩固所学知识。
4. 相关视频资料：加深对交变电流物理量的理解。
八、教学重点与难点1. 教学重点：交变电流各个物理量的概念、表达式和单位。
2. 教学难点：交变电流的相位概念及应用。
九、教学过程1. 导入新课：通过复习上一节课的内容，引出本节课的主题《表征交变电流的物理量》。
2. 讲解交变电流的幅值、频率、周期和相位等物理量，展示相关实例。
3. 讲解交变电流各个物理量的单位，让学生明确各个物理量之间的联系。
第2节描述交变电流的物理量导学案
主备人：张西永 审核： 授课时间： 班级： 姓名：
1.理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系. 【学习目标】 2.理解交变电流的周期、 频率以及它ห้องสมุดไป่ตู้之间的关系.知道我国生产和生活用电 的周期(频率)的大小. 【学习重点】 【学习难点】 交变电流有效值概念 对交变电流有效值的理解和相关的计算
探究 3 相位 【思考与讨论 5】 如图所示， 为 一交变电流的 u-t 图像。 1．写出甲、乙两交流电的表达 式分别为： u 甲＝ u 乙＝ 2．该交变电流的相位是多少？ 3．该交变电流的初相位是多少？ 4．什么叫交变电流的相位差？ 错题整理 课堂检测案 1．关于正弦交流电的有效值，正确的说法是 A．给定的交流电数值，在没有特别说明的情况下，都是指有效值 B．保险丝的熔断电流指交流电的有效值 C．交流用电器设备铭牌所标的额定电压、额定电流都是有效值． D．电容器的击穿电压指交流电的有效值 2．一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为 311V，当它接入 220V 照明电 路上，这个灯将 A．灯不亮 C．只能暗淡发光 ( ) B．灯丝将烧断 D．能正常发光 ) ；
【练 1】两个相同电阻分别通以如图所示两种电流，在一个周期内产生的热量 QA∶QB= 。
每天都要- 2 -进步一点！
【思考与讨论 4】交变电流的平均值 1．交变电流的平均值有何应用？ 2．如图所示，矩形线圈的匝数为 n，线圈面积为 S，线圈 电阻为 r，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO′轴以角速 度 ω 匀速转动，外电路电阻为 R，在线圈由图示位置转过 90° 的过程中，通过电阻 R 的电荷量 q 是多大？
1 s 时刻电压瞬时值为______V，此时 300
高中物理5.2描述交变电流的物理量导学案新人教版选修
高中物理5.2描述交变电流的物理量导学案新人教版选修1、什么是交变电流?2、当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，从中性面开始计时，线圈中产生的感应电动势随时间怎样变化的,写出感应电动势函数表达式______________自主学习1、周期：交变电流完成________所需的时间；用________表示，单位是________、2、频率：1s内交变电流完成________的次数；用________表示，单位：________、3、根据电流的热效应来规定，让交流和恒定电流通过________，如果它们在________，就把这个恒定电流的数值叫做这个交流的有效值、重难点点拨1、对交变电流物理量的理解及应用例1、交变电流电压表达式为u＝20sin314tV，求这个交变电压的最大值Um、有效值U、周期T、频率f，画出交变电流的u－t 图象、变式训练1-1 电阻R1、R2与交流电源按照图甲方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω，合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则 ( )A、通过R1的电流有效值为1、2AB、R1两端的电压有效值为6VC、通过R2的电流最大值是1、2AD、R2两端的电压最大值是6V2、交变电流中的能量问题例2、如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R、当线圈由图示位置转过90的过程中，求：(1)通过电阻R的电荷量q；(2)电阻R上所产生的焦耳热Q、变式训练2-1、一只标有“220V,100W”的电炉，接在u＝156sin314tV的电路上，问：(1)通过电炉的电流变化的规律如何表达？在t＝0、1s时，与电炉串联的交流电流表、并联的交流电压表的读数各为多大？(2)电炉的实际功率多大？3、开放、探究例3、如图,OO上方有垂直直面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一单匝半线圈以角速度ω绕OO轴匀速转动，半圆面积为S。
高中物理 5.2描述交变电流物理量导学案(新人教版)选修
高中物理 5.2描述交变电流物理量导学案(新人教版)选修描述交变电流的物理量【学习目标】1、理解什么是交变电流的最大值和有效值，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、【重点、难点】重点：交变电流的有效值、难点：对交变电流有效值的理解和相关的计算、预习案【自主学习】1、交变电流完成一次周期性变化的______称为交变电流的周期，通常用______表示，单位是______，交变电流在1s内完成周期性变化的______叫做它的频率，通常用_____表示，单位是______，周期和频率互为倒数，即______或______2、让交流与恒定电流分别通过______的电阻，如果在交流的一个______内它们产生的______相等，这个恒定电流的I、U叫做这个交流电流，电压的有效值。
3、正弦交变电流的有效值I,U与峰值Im，Um之间有如下的关系________________, ______________________【学始于疑】线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变化。
这说明，线圈转动速度越快，交变电流周期性变化的越快。
交变电流与恒定电流比较具有不同的特点，用那些量来描述交变电流呢？探究案【合作探究一】周期和频率问题1：如何描述线圈中交变电流的变化规律呢（1）、公式法：从中性面开始计时，（2）、图象法：如图所示问题2：、试确定时刻，图象坐标与线圈转动位置的对应关系？答：线圈转过的角度分别为：0、、、、。
问题3：用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢？启发式提问我们以前学过那种典型的周期性运动？他用什么物理量描述快慢？（匀速圆周运动）归纳总结1、交变电流的周期和频率。
（1）周期：我们把，叫做交变电流的周期。
周期用T表示，单位是s。
（2）频率：，叫做交变电流的频率。
频率用f表示，单位是Hz。
（3）周期和频率的关系是：【合作探究二】峰值和有效值问题1：写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式？问题2：峰值、有效值和平均值有什么区别？问题3、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是：，是不是对一切交变电流都是如此？问题4、在我们经常遇到的问题中，那些地方应用有效值？那些地方应用最大值？那些地方应用平均值？归纳总结：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。
5.2 描述交变电流的物理量 优秀教案优秀教学设计 高中物理选修3-2：交变电流 (9)
5.2描述交变电流的物理量一、教材分析本节教学要让学生知道，上节用图像对交变电流的描述是全面的、细致的。
由于交变电流的电压、电流等的大小和方向都随时间做周期性变化，就需要一些特殊的物理量来描述它在变化中的不同方面的特征。
这就是本节要提到的描述交变电流的物理量。
二、教学目标1．知识目标：（1）理解交变电流的周期、频率含义，掌握它们相互间关系，知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小．（2）理解交变电流的最大值和有效值的意义，知道它们之间的关系，会应用正弦式交变电流有效值公式进行有关计算．（3）能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值2．能力目标：（1）培养学生阅读、理解及自学能力．（2）使学生理解如何建立新的物理概念而培养学生处理解决新问题能力．（3）培养学生应用数学工具处理解决物理问题的能力．3．情感、态度和价值观目标：（1）由用电器铭牌，可介绍我国近几年的经济腾飞，激发学生爱国精神和为建设祖国发奋学习的精神．（2）让学生体会对称美．三、教学重点难点重点：交流电的有效值、最大值、频率、周期的理解难点：1、交变电流有效值概念既是重点又是难点，通过计算特殊形式的交变电流的有效值来体会和掌握它的定义。
2、交变电流瞬时值确定使学生感到困难，通过例题分析使学生学会借助数学工具处理解决物理问题的能力。
四、学情分析学生是教学过程中的主体，这个时候的学生已经知道了交变电流的一些特点和一些描述物理量，但是大多数学生的抽象思维和空间想象能力还比较低，对物理现象和知识的理解、判断、分析、和推理常常表现出一定的主观性、片面性、和表面性，这就要求在教学过程中合理安排、指导和引导学生突出重点、突破难点，提高学生分析、归纳、及抽象思维能力。
五、教学方法1、启发式综合教学法2、学案导学：见后面的学案六、课前准备1．学生的学习准备：结合学案预习本节内容。
2．教师的教学准备：教具的准备（投影仪、交流发电机模型、演示电流表），学案的准备七、课时安排：1课时八、教学过程1、预习检查检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
人教版高中物理选修32 5.2 描述交变电流的物理量 导学案(无答案)
“学案导学，合作探究”课堂模式导学案第5.2节描述交变电流的物理量一、总体目标：学习目标1．知道交变电流的周期、频率的含义，以及它们相互关系．2．知道交变电流的峰值和有效值之间的关系．3．通过实例分析认识有效值的物理意义，体会“等效思想”的运用．4．具有运用类比、迁移的科学方法分析新问题的意识和能力．重点：交变电流的有效值．难点：对交变电流有效值的理解和相关的计算．二．要点导学自主预习1.周期和频率(1)周期T:交变电流完成一次①周期性变化所需的时间。
通常用T表示,单位是②秒。
(2)频率f:交变电流在1 s内完成③周期性变化的次数,即f=④。
(3)角速度ω:ω==⑤2πf。
2.峰值和有效值(1)峰值:交变电流在一个周期内所能达到的⑥最大值叫作交变电流的峰值,以此可以表示交变电流的强弱或电压的高低。
(2)有效值:根据电流的⑦热效应规定,让交变电流和直流电流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同时间内产生的⑧热量相等,就把这一直流电的数值叫作该交变电流的有效值。
交变电流的电动势、电流和电压的有效值分别用E、I和U表示。
(3)正弦交变电流有效值和峰值的关系是E=⑨,U=⑩,I=。
注意:这一关系只适用于正弦式交变电流。
3.相位两支交流电的瞬时电压与时间的关系分别为u 1=E m sin (ωt+φ1)、u 2=E m sin (ωt+φ2),则第一支交流电的相位为 ωt+φ1 ,这两支交流电的相位差为 φ2-φ1 。
三．展示交流、合作探究 点拨讲解（预习教材提出疑问） 四．经典例题透析例1：如图所示，为一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是 ( ) A ．52A B ．5A C ．32A D ．3.5A例2：如图5-2-11所示，交变电流发电机的矩形框ab=dc=0.40m,bc=ab=0.20 m ，共有50匝线圈，其电阻r=1.0 Ω，在磁感应强度B=0.20 T 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的对称轴OO ′以π100r/s 的转速匀速转动，向R=9.0Ω的电阻器供电，求：（1）发电机产生的电动势的最大值；（2）从线框处于中性面时开始计时，写出闭合电路中电流随时变化的函数表达式；（3）交变电流电压表和电流表的示数； （4）此发电机的功率. 五．学以致用，巩固提升1、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化，其瞬时值的表达式为2220=e sin100πt V ，下列说法中正确的是： [ ]A ．频率是50HzB ．.当t =0时，线圈平面与中性面重合C ．当1001=t s 时，e 的值最大，为2202V D ．线圈转动的角速度为314rad/s2、下列数据中不属于交变电流有效值的是（ ） A.交流电表的示数 B.灯泡的额定电压C.电容器的耐压值D.保险丝的额定电流3、一个接在直流电源上的电热器所消耗的电功率为P 1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的正弦式交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P 2，则P 1：P 2为：[ ] A.2：1B.1：2C.1：1D.1：24、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T 。
描述交变电流的物理量教案
描述交变电流的物理量教案5.2描述交变电流的物理量一、教材分析选自选修3-2第5.2节《描述交变电流的物理量》内容。
学习了交变电流的产生原理，对交变电流的定量描述问题进一步学习，以利用这些物理量描述交变电流的变化规律，是研究交变电流变化规律的基础和前提。
课程标准对本节内容的要求是“能用函数表达式和图像描述交变电流，测算其峰值和有效值”。
教材是这样来处理的：首先，学生应该能从数学角度进一步认识交变电流的周期性；然后，通过有效值的分析和计算再一次体会等效代替法在物理学科的应用；最后，通过一些拓展训练加深学生的理解。
二、学情分析在这节课之前，学生已经学习圆周运动知识时，学生对周期性变化规律已经有了初步的认识，应充分利用已有的知识基础，另外，他们对交变电流的周期、频率、角频率（线圈转动的角速度）与匀速圆周运动相关物理量的联系也有了一定的了解。
但是，对交变电流的“四值”的物理意义容易混淆，“四值”的应用更容易张冠李戴。
应让学生通过定义细致区分其物理意义上的差别，通过实例辨析其适用范围。
三、教学目标1、知识与技能①.知道交变电流的周期和频率，以及它们与转子角速度ω的关系。
②.知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系。
③.知道我国供电线路交变电流的周期和频率。
2、过程与方法①.用等效的方法得出描述交变电流的有效值。
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[师问] 如何描述线圈中交变电流的变化规律呢?[生答] ⑴、公式法：从中性面开始计时， t Sin E t Sin l l B e m ωωω=⋅⋅⋅⨯=2221 ⑵、图象法： 如图所示[师问] 试确定43210t t t t t 、、、、=时刻，图象坐标与线圈转动位置的对应关系？[生答] 43210t t t t t 、、、、=线圈转过的角度分别为：0、2π、π、23π、π2 。
[教师指出] 线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变化。
11-12学年高二物理学案：5.2描述交变电流的物理量学案(人教版选修3-2)
11-12学年高二物理学案：5.2描述交变电流的物理量学案（人教版选修3-2 ）11-12 学年高二物理学案：5.2描述交变电流的物理量学案（人教版选修3-2）1 .交变电流完成一次周期性变化的 _________ 称为交变电流的周期.交变电流在1s内完成周期性变化的____________ 叫做它的频率，周期和频率互为 __________________ 即 _________ 或2 .让交流与恒定电流分别通过 _________ 的电阻，如果在交流的一个______ 内它们产生的 ______ 相等，这个恒定电流I、电压U就叫做交流的电流、电压的有效值.3 .正弦式交变电流的峰值和有效值的关系为 ____________4 .某交变电流的方向在1s内改变100次，则其周期T和频率f分别为（）A . T= 0.01sB . T= 0.02sc . f = 100HzD. f = 50Hz5 .一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图象如图1所示，则（）A .交变电流的频率是4n HzB .当t =0时，线圈平面与磁感线垂直c .当t = n s时，e有最大值D .交流电的周期是2n s6 .如图2是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是（）图2A.周期是0.2s，电流的峰值是10AB.周期是0.15s，电流的峰值是10Ac.频率是5Hz,电流的有效值是10AD.频率是0.2Hz，电流的有效值是7.07A【概念规律练】知识点一交变电流的周期和频率1 .某交变电压随时间的变化规律如图3所示，则此交变电流的频率为 _____________ Hz.线圈转动的角速度是_______ rad/s.若将此电压加在10卩F的电容器上，则电容器的耐压值不应小于 ___________ V.图32 .我国照明电压的瞬时值表达式为e= 2202sin100 ntV，它的周期是_________ ，频率是________ ，在1s内电流的方向改变 _______ 次，电压最大值为_________ .知识点二交变电流的峰值和有效值3 .关于交变电流的感应电动势的有效值U和最大值U,下列说法中正确的是（）A .任何形式的交变电流都具有U= U/2的关系B .只有正（余）弦交变电流才具有U= U2的关系c .照明电压220V、动力电压380V指的都是最大值D .交流电压表和交流电流表测的都是最大值4 .电阻R1、R2与交流电源按照图4（a）方式连接，R1 =10Q, R2= 20Q .合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i 随时间t变化的情况如图（b）所示.则（）图4A.通过R1的电流有效值是 1.2AB.R1两端的电压有效值是6Vc.通过R2的电流最大值是 1.22AD.R2两端的电压最大值是62V【方法技巧练】一、有效值的计算方法5 .如图5所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大?图56 .某一交流电的电压波形如图6所示，求这一交流电的电压有效值U.图6二、瞬时值、最大值、有效值与平均值应用的技巧7 .如图7所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕00’轴以角速度3匀速转动，外电路电阻为R在线圈由图示位置转过90°的过程中，求：图7(1) 通过电阻R的电荷量q.(2) 电阻R上产生的焦耳热Q.8 .在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动，已知线圈的匝数为n= 100匝，边长为20c，电阻为10Q，转动频率f = 50Hz，磁场的磁感应强度为0.5T .求：(1) 外力驱动线圈转动的功率.(2) 转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小.(3) 线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量.参考答案课前预习练1 .时间次数倒数T= 1f f = 1T2 .相同周期热量3 .1 = I2 U= U24 . BD [由于正弦式交变电流每周期内方向改变两次，所以其频率为50Hz,由T= 1f得T= 0.02s .]5 . BD6 . A [由图象可知T= 0.2s , I = 10A,故频率f = 1T=5Hz, I = I2 = 52A= 7.07A . A 正确，B、c、D 错误.] 课堂探究练1 . 50 100 n 200解析由图象可知此正弦交变电压的峰值U= 200V,周期T= 0.02s，频率 f = 1T= 50H Z；3= 2n T= 2n 0.02rad/s=100 n rad/s.将该电压加在电容器上，电容器的耐压值不应小于200V.点评交变电流完成一次周期性变化所需的时间叫周期；交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫频率.周期（T）和频率⑴的关系为：T= 1f.2 . 0.02s 50Hz 100 2202V解析由电压的瞬时值表达式e= 2202sin100 n tV可得U= 2202V,3= 100 n rad/s，所以周期T= 2nw= 0.02s ;由公式f = 1T得f = 50Hz; 一个周期内电流的方向改变两次，所以1s内电流方向改变100次.点评交变电流在一个周期内，电流的方向改变两次.3 . B [电压、电流的有效值和峰值之间的2倍关系是仅限于正（余）弦交变电流而言的，所以A是错误的，B是正确的；在交变电流的讲述中没有特别说明情况下的电流和电压均指有效值，c错误；交流电压表、电流表测的都是有效值，D 错误.]点评交变电流的峰值I或U是它能达到的最大数值.正（余）弦交变电流的有效值I、U与峰值I、U之间的关系为：I = I2 , U= U2.4 . B [R1与R2串联，所以R1与R2中的电流变化情况应相同.从图象可以看出，交变电流中电流最大值为0.62A , 电流有效值为：I = I2 = 0.6A , R1两端的电压有效值为U1 = IR1= 6V, R2两端电压最大值为U= IR2 = 0.62 X 20V= 122V, 综上所述，正确选项为 B.]点评在纯电阻电路中，若电源为交流电源，欧姆定律仍然适用，公式I = UR中I、U同时对应有效值（或最大值）.5.3210解析交变电流一个周期T内通过电阻R产生的热量为l022R?T/2 + l20R?T/2，直流电I通过R一个周期T产生的热量为I2RT，由有效值的定义知（I02）2R ?T/2 + I20R?T/2 = I2RT 解得I = 32I0方法总结只有正弦（或余弦）式交流电的有效值才是最大值的12,对于其他形式的交变电流要紧扣有效值的定义列方程计算有效值，时间一般取一个周期.6 . 210V解析假设让一直流电压U和题图所示的交流电压分别通过同一电阻，交流电在一个周期内产生的热量为Q1 = 2U21R?T4+ U22R?T4= 82R?T2 + 42R?T2.直流电在一个周期内产生的热量Q2= U2R?T.由交流电有效值的定义，得Q1= Q2,即卩82R?T2 + 42R?T2= U2R?T.解得U= 210V.方法总结有效值是根据电流的热效应定义的（计算时要取一个完整周期的时间）,而不是简单的对电压求平均（错解U=8+ 42V= 6V）.7 . （1）nBSR + r （2）nw R nBS 24 R+ r 2解析（1）在此过程中，穿过线圈的磁通量变化△①= BS,经历时间厶t = T4=n 2 w产生的平均电动势为E= n△①△ t = 2 n nB w S平均电流为I = ER+ r = 2nB®R+ r通过R的电荷量q= l?A t = nBSF+ r(2) 该过程中电阻R上产生的焦耳热为一个周期内产生焦耳热的14，Q= 14I2RT = 14(nB co S/2R + r)2R2 nw=nwR nBS 24 R+ r 2方法总结有效值是根据电流的热效应规定的，而交变电流的平均值是交变电流中各物理量(e , i , u)对时间的平均值，如平均电动势E= n△①△ t,平均值的大小与厶t的取值有关.在计算交变电流通过导体产生热量、热功率时，只能用交变电流的有效值，而在计算通过导体的电荷量时，只能用交变电流的平均值.8 . (1)1.97 X 104W (2)31.4A (3)0.027c解析(1)线圈中感应电动势的最大值E = nBS o= nBS?2 n f = 100 X 0.5 X (0.2)2 X 2 X 3.14 X 50V= 628V感应电动势的有效值为U= E2= 3142V.外界驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等，P 外=U2百3142 210W= 1.97 X 104W.(2) 线圈转到与中性面成30°角时，感应电动势的瞬时值e= Esin30 ° V= 314V,交变电流的瞬时值i = eR= 31410A=31.4A.(3) 在线圈从中性面转过30°角的过程中，线圈中的平均感应电动势E= n △①△ t ,平均感应电流I = ER= n△①R?△ t，通过线圈横截面的电荷量为q，贝U q = I △ t = n △① R= nB A SR= nBI2 1 —cos30 0 R= 100 X 0.5 X 0.22 X 1 —0.866 10c 〜0.027c方法总结正弦交流电的电动势的最大值E= nBS w .有效值U= E2,用在计算有关电流热效应问题中.瞬时值是指在某一时刻或某一位置线圈中的感应电动势，可直接用公式e= Esin 3 t或e= Ecos 3 t由线圈的计时起点决定是正弦形式还是余弦形式.平均值E= n A①A t用在计算通过导体横截面的电荷量的问题中.。
最新高中物理第五章第二节描述交变电流的物理量导学案
优秀教案
§5.2 《描述交变电流的物理量》导学案
【知识目标】
1. 理解什么是交变电流的最大值和有效值，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 大小 .
. 知道我国生产和生活用电的周期（频率）的
【教学重点】 : 交变电流有效值概念 .
【教学难点】 : 交流电有效值概念及计算 .
，交
流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是
值，解题中，若题示不加特别说明，
提到的电流、电压、电动势时，都是指
值。
问题 2．某用电器两端允许加的最大直流电压是
100 V，能否把它接在交流电压 100 V 的电
路里？为什么？
问题 3．照明用交流电压是 200 V ，动力提供线路的电压是 380 V ，它们的有效值、最大值
变电阻的阻值应该大于 ( )
A ． 110 2 Ω
B． 110 Ω
C． 220 Ω
D． 220 2 Ω
4．标有“ 250 V 0.5 μ”Ｆ字样的电容器能接入下面哪个电路中使用 (
)
A ． 220sin 100 t πV
B． 220 V 照明电路中
C． 380sin 100 t πV
D． 380 V 动力电路中
，其中 ．
【预习自测】
1．由交变电动势的瞬时表达式 e 10
A．此交流的频率是 4 Hz ． C．此交流电动势的有效值 10 V．
2 sin 4 t V 可知（
）
B．此交流的周期是 0.5 s．
D． t 0.5 s 时，该交流电动势达最大值．
名师精编
优秀教案
2．有一交变电流如下图所示，则由此图象可知
《描述交变电流的物理量》 导学案
《描述交变电流的物理量》导学案一、学习目标1、理解交变电流的周期、频率、峰值、有效值等物理量的概念。
2、掌握周期和频率的关系，能够进行相关计算。
3、理解峰值和有效值的区别，并能运用有效值解决实际问题。
二、知识回顾在学习描述交变电流的物理量之前，我们先来回顾一下直流电的相关知识。
直流电的电流方向是恒定不变的，其大小也相对稳定。
三、新课导入我们生活中使用的市电，电流的大小和方向是不断变化的，这就是交变电流。
那么，如何准确地描述交变电流的特性呢？这就需要引入一些特定的物理量。
四、交变电流的周期和频率1、周期（T）定义：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
单位：秒（s）举例：我国生活用电的周期为 002s。
2、频率（f）定义：交变电流在 1 秒钟内完成周期性变化的次数。
单位：赫兹（Hz）关系：f ＝ 1/T通过周期和频率，我们能够描述交变电流变化的快慢。
五、交变电流的峰值和有效值1、峰值（Im、Um）定义：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。
意义：反映交变电流的变化范围。
2、有效值（I、U）定义：让交流与恒定电流分别通过相同电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么这个恒定电流的值就叫做该交流的有效值。
计算：对于正弦式交变电流，有效值与峰值的关系为 I ＝Im/√2，U ＝Um/√2有效值在实际应用中具有重要意义，例如我们使用的电器铭牌上标注的电压、电流值都是有效值。
六、实例分析例 1：一个正弦式交变电流的周期为 002s，求其频率。
解：根据 f ＝ 1/T，可得 f ＝ 1/002 ＝ 50Hz例 2：某正弦式交变电流的峰值为 10A，求其有效值。
解：由 I ＝ Im/√2，可得 I ＝10/√2 ≈ 707A七、课堂练习1、一个交变电流的周期是 01s，它的频率是多少？2、某交变电流的峰值为 20V，求其有效值。
八、课后作业1、完成课本上相关的习题。
2、思考：在实际生活中，为什么我们更关注交变电流的有效值而不是峰值？通过对描述交变电流的物理量的学习，我们能够更深入地理解交变电流的特性，为后续的学习和实际应用打下坚实的基础。
高中物理 5.2描述交变电流的物理量导学案新人教版选修
高中物理 5.2描述交变电流的物理量导学案新人教版选修5、2 描述交变电流的物理量【学习目标】1、掌握正弦交变电流的有效值和最大值之间的关系、2、理解交变电流的有效值的定义及意义、3、知道交变电流的周期、频率与线圈转动的角速度的关系、4、能解决有关计算有效值的问题、重点：有效值和最大值难点：有关计算有效值的问题【自主预习】一、最大值1、定义：交变电流在一个周期内所能达到的称为最大值或峰值，用符号Um、Im表示、2、最大值所处位置：当线圈平面与磁感线时，交流电动势或电流处于最大值、3、大小：Em＝，Im ＝，Um＝、说明：电容器上所标明的电压为电压的值，超过该值，电容器可能被击穿、二、有效值1、定义：交流的有效值是根据电流的来规定的，让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值、电压有效值的符号用U表示，电流有效值符号用I表示，电动势有效值符号用E表示、2、正弦交变电流有效值和最大值之间关系是：E＝U＝I＝说明：（1）在交变电路中交流电流表、交流电压表的示数为交流的值、（2）用电器的额定电压、额定电流均指交流的有效值，即交流功率计算：P＝UI中的I、U为值、（3）用电器铭牌上标的值为值、（4）叙述中没有特别加以说明的交流的值为值、三、平均值定义：交流的平均值是交流图象中波形与横轴（t 轴）所围成面积跟时间的比值，其数值可以用计算、对正弦交变电流在一个周期内的平均值为、说明：在计算交流通过导体产生的热量和电动率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用交流的值、计算通过导体的时，只能用交流的值，在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流的值、四、周期和频率定义：周期（T）是指交变电流完成一次变化所需的时间，单位是秒、周期越大，交变电流变化越，在一个周期内交变电流的方向变化次、频率（f）是交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹，符号是Hz、频率越大交变电流变化越 f＝（2）正弦式电流的周期和频率的决定因素是发电机转子转动的角速度ω、T＝，f＝＝【典型例题】一、最值、周期、频率的考查【例1】有一个电子器件，当其两端电压高于100 V时则导通，等于或低于100 V时则不导通，若把这个电子器件接到100 V、50 Hz 的交变电源上，这个电子器件将()A、不导通B、每秒钟导通50次C、每秒钟导通100次D、每次导通时间为0、005 s二、有效值的考查【例2】两个完全相同的电热器，分别通有如图所示的峰值相等的方波交变电流和正弦式交变电流，则这两个电热器的电功率之比P1∶P2＝________、三、交变电流物理量的考查【例3】小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示、此线圈与一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻、下列说法正确的是()A、交变电流的周期为0、125 sB、交变电流的频率为8 HzC、交变电流的有效值为 AD、交变电流的最大值为4 A四、交变电流物理量的综合应用【例4】如图所示，一交流发电机线圈共N＝50匝，ab＝0、2 m，bc ＝0、1 m，总电阻r＝10 Ω，在B＝0、5 T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以n＝100 r/s的转速匀速转动，外电路中接有R ＝40 Ω的电阻、当线圈转过1/4周期时，求：(1)在外电阻R上产生的焦耳热Q、(2)这段时间内通过外电阻R的电荷量、【课后练习】1、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图象如图所示，则()A、交变电流的频率是4π HzB、当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直C、当t＝π s时，e有最大值D、交流电的周期是2π s2、关于交流电的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是()A、任何形式的交流电都具有U＝Um/的关系B、正弦式交流电具有U＝Um/的关系C、照明电压220 V，动力电压380 V指的都是最大值D、交流电压表和交流电流表测的都是最大值3、将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示、下列说法正确的是( )A、电路中交变电流的频率为0、25 HzB、通过电阻的电流为 AC、电阻消耗的电功率为2、5 WD、用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V4、下列关于交流的几种说法中，正确的是()A、交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值B、交流电流表和交流电压表的值是瞬时值C、跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值D、跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值5、如图表示两种电压的波形，其中图甲表示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是()A、图甲表示交流电，图乙表示直流电B、两种电压的有效值都是311 VC、图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πt VD、以上说法都不对6、在电路的MN间加一如图所示的正弦交流电，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为()A、220 V,2、20 AB、311 V,2、20 AC、220 V,3、11 AD、311 V,3、11 A7、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知()A、该交流电的电压的有效值为100 VB、该交流电的频率为25 HzC、该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin25tD、若将该交流电压加在阻值为100 Ω的电阻两端，该电阻消耗的功率为50 W8、在如图所示的电路中A是熔断电流I0＝2 A的保险丝，R 是可变电阻，S是交流电源、交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝220 sin314t V、为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()A、110 ΩB、110 ΩC、220 ΩD、220 Ω。
第三节表征交变电流的物理量导学案
第三节表征交变电流的物理量【导学目标】1理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系，并能用图像表征，掌握计算几种常见交变电流的方法。
2•理解交变电流的周期频率以及它们之间的关系，了解我国生产和生活用电的频率。
依据预习案通读教材，实行知识梳理，完成预习自测题目，并将预习中不能解决的问题填写到后面的“问题生成单”上。
［预习内容］（一）描述交变电流变化快慢的物理量（1）物理量及含义：（2）它们的关系：（二）描述交变电流大小的物理量1. 瞬时值：2 .峰值:3 .有效值::预习自测］1•某正弦交流电的图像如图所示，则由图像可知：1）该交流电流的频率为_____________ Hz2）该交流电流的有效值为_____________ A3）该交流电流的最大值为______________ A4）在t=T/2时刻，该交流电流的大小为____________ A ,与该交流电串联的交流电流表的示数为________ A。
2. （双选）下面关于交变电流的说法中准确的是（）A .交流电器设备上所标的电压值和电流值是交变电流的峰值B .用交流电流表和交流电压表测定的数值是交变电流的瞬时值C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D .跟交变电流有相同的热效应的直流电流的数值是交变电流的有效值3. 图表示两种电压的波形，其中图甲表示电压按正弦规律变化，下列说法准确的是（）wv11 1d ZY . if |—JI1甲乙A.图甲表示交流电，图乙表示直流电B .两种电压的有效值都是311 VC.图甲所示电压的瞬时值表达式为u= 220sin 100 n VD .以上说法都不对［问题生成单］请你将预习中感到疑惑的问题写下来，以便与老师、同学们在课堂上合作解决。
；☆探究案^II _______________________________________________________ ___ ___________ __ _______________________ __ _____________ ___________________________ _ ________________________ __ ___________ ____ ［质疑探究］探究一、我国的生活用电和工业用电都是交流电，那你知道表征这两种交流电的各物理量分别是多少吗？探究二、是不是所有交变电流的有效值与最大值之间的关系都满足下面的关系式?［典型例题］【例1】右图表示一交变电流随时间变化的图像。
5.2 描述交变电流的物理量(导学案)
第二节 描述交变电流的物理量[学习目标] 1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度三者之间的关系.2.能理解交变电流的有效值，知道有效值是与热效应有关的量.3.掌握交变电流有效值与峰值之间的关系，会进行有效值的计算． 【课前预习案】 一、周期和频率 1．周期(T )：交变电流完成一次 变化所需的时间． 2．频率(f )：交变电流在1 s 内完成 变化的次数． 3．周期和频率的关系：T ＝1f 或f ＝1T .二、峰值和有效值1．峰值：交变电流的电压、电流能达到的 叫峰值．2．有效值：让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的 相等，则此恒定电流的数值叫做交流电的有效值． 3．在正弦式交变电流中，最大值与有效值之间的关系 E ＝E m 2＝0.707E m ，U ＝U m 2＝0.707U m ，I ＝I m2＝0.707I m 三、相位和相位差1．定义：正弦式交变电流u ＝U m sin (ωt ＋φ)，其中“ ”叫做交变电流的相位．两支交流的相位之差叫做它们的相位差．2．正弦式交流电u 1＝U m sin (ωt ＋φ1)和u 2＝U m sin (ωt ＋φ2)的相位差是 . 【课上探究案】 一、周期和频率如图所示的交变电流完成一次周期性变化需要多长时间？在1 s 内完成多少次周期性变化？【知识强化】1．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间．在交变电流的图象中，一个完整的正弦波形对应的时间为一个周期T .2．频率：1 s 内完成周期性变化的次数．3．周期和频率的关系：f ＝1T，如图为我国照明电路的e －t 图象，则交流电的周期T ＝0.02 s ，频率f ＝50 Hz.说明 交变电流的周期和频率跟发电机转子的角速度ω或转速n 有关．ω(n )越大，周期越短，频率越高，其关系为T ＝2πω，ω＝2πT ＝2πf ＝2πn .例1 (多选)矩形金属线圈共10匝，绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e 随时间t 变化的情况如图所示．下列说法正确的是( ) A ．此交变电流的频率为0.2 Hz B ．1 s 内电流方向变化10次C ．t ＝0.1 s 时，线圈平面与磁场方向平行D ．1 s 内线圈转5圈 二、峰值和有效值1．如图是通过一个R ＝1 Ω的电阻的电流i 随时间t 变化的图象． (1)试计算1 s 内电阻R 中产生的热量．(2)如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R ，也能在1 s 内产生同样的热量，这个电流是多大？【知识强化】1．峰值：(1)交变电流的电压、电流能达到的最大数值叫峰值，若交流电接入纯电阻电路中，电流及外电阻两端的电压的最大值分别为I m ＝E mR ＋r，U m ＝I m R . (2)使用交变电流的用电器，其最大耐压值应大于其使用的交流电压的最大值．(例如电容器耐压值要高于峰值才不会击穿)2．有效值：确定交变电流有效值的依据是电流的热效应．让交变电流与恒定电流分别通过大小相等的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相同，则此恒定电流值叫做交流电的有效值．(1)在正弦式交变电流中，最大值与有效值之间的关系为： E ＝E m 2＝0.707E m ，U ＝U m 2＝0.707U m ，I ＝I m2＝0.707I m . (2)当电流是非正弦式交变电流时，必须根据有效值的定义求解．先计算交变电流在一个周期内产生的热量Q ，再将热量Q 用相应的物理量的有效值表示，即Q ＝I 2RT或Q ＝U 2RT ，最后代入数据求解有效值．(3)电气设备铭牌上标注的额定电压、额定电流，交流电压表和交流电流表的数值，保险丝的熔断电流均指的是有效值．例2 (多选)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图6所示，由图可知( )图6A ．该交流电的频率为50 HzB ．该交流电的电压的最大值为20 2 VC ．该交流电的电压的有效值为10 2 VD ．若将该交流电电压加在阻值R ＝10 Ω的电阻两端，则该电阻消耗的功率为20 W例3 通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为( )A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V例4 已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化，今将这个电阻元件与一个多用电表串联(已调至交变电流电流挡)，电阻元件仍正常工作，则多用电表的读数为( ) A ．5 A B ．4 A C ．4 2 A D ．5 2 A三、交变电流的相位1．相位是描述交变电流步调的物理量，初相位相同，交变电流频率相同，则交变电流每时每刻的相位都相同，两交变电流步调一致．2．相位反映了交变电流的状态，是正还是负，是增大还是减小．例5 (多选)有两交变电流表达式分别为u 1＝1102sin(100πt ＋π3) V ，u 2＝2202sin(100πt ＋π4) V ，下列说法正确的是( )A ．它们的峰值相同B ．它们的周期相同C ．它们的相位差恒定D ．它们的变化步调一致【课后反思】。
5.2 描述交变电流的物理量 导学案
5.2 描述交变电流的物理量导学案【学习目标】1.知道交变电流的周期和频率，以及它们与转子角速度ω的关系2.知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系3.知道我国供电线路交变电流的周期和频率【学习重点、难点】1.周期、频率的概念，有效值的概念和计算2.有效值的概念和计算探究一、周期和频率1.什么是周期，频率？它们之间有什么关系？2. ω与周期T、频率f之间的关系是什么？3.如图所示，这个交流电的周期是多少？频率是多少？题型一：交变电流的周期和频率1．某交变电流的方向在1 s内改变100次，则其周期T和频率f分别为( )A．T＝0.01 s B．T＝0.02 s C．f＝100 Hz D．f＝50 Hz2.某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为________Hz.线圈转动的角速度是________rad/s.若将此电压加在10 μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V.3．我国照明电压的瞬时值表达式为e＝2202sin(100πt) V，它的周期是________，频率是________，在1 s内电流的方向改变________次，电压最大值为________．探究二、峰值和有效值（一）峰值交变电流的峰值I m或U m表示什么？（二）有效值1.如图所示，通过一个R=1Ω的电阻i随时间变化的曲线。
这个电流不是恒定电流。
2.怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量？3.如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大？4.什么是交流电的有效值？5. 理论计算表明，正弦交变电流的有效值I、U与峰值I m、U m之间有什么关系？题型二：交流电的有效值和最大值4．关于交流电的有效值U和最大值U m，下列说法中正确的是( )．A．任何形式的交流电都具有U＝U m2的关系B．只有正弦交流电才具有U＝U m2的关系C．照明电压220 V，动力电压380 V指的都是最大值D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值5．已知负载上的交变电流u＝311sin(314t) V，i＝14.1sin(314t) A，根据这两式判断，下述结论中正确的是( )．A．电压的有效值为311 V B．负载电阻的大小为22 ΩC．交变电流的频率是55 Hz D．交变电流的周期是0.01 s6．在电路的MN间加一如图所示的正弦交流电，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为()．A．220 V,2.20 A B．311 V,2.20 AC．220 V,3.11 A D．311 V,3.11 A7．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图5-2-14乙所示，则( )．A．电压表的示数为220 VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484 WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J8.在图所示电路中，A是熔断电流I0＝2 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源．交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝2202sin(314t) V．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( )．A．110 2 Ω B．110 Ω C．220 Ω D．220 2 Ω探究三、交流电的相位（了解）1、什么是相位？2、什么是相位差。
高中物理《5.2描述交变电流的物理量》教案 新人教版选修3-2
北京市房山区房山中学高二物理选修3-2《5.2描述交变电流的物理量》教案新人教版一．教学设计要让学生知道，由于交变电流的电压、电流等的大小和方向都随时间作周期性变化，就需要多一些物理量来描述它不同方面的特性．交变电流的有效值表示交变电流产生的平均效果，是教学的重点，也是教学的难点．首先要使学生明白引入有效值的必要：由于交变电流的大小和方向随时间变化，它产生的效果也随时间而变化，而实用中常常只要知道它的平均效果就可以了．为此引入有效值的概念；进而让学生知道怎样衡量交变电流的平均效果，即用与交变电流有相同热效应的直流来表示交变电流的平均效果，从而明确有效值的物理意义．二．教学目标1．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。
2．过程与方法：能应用数学工具描述和分析处理物理问题。
3．情感、态度与价值观：让学生了解多种电器铭牌，介绍现代科技的突飞猛进，激发学生的学习热情三．教学重点、难点1．重点：交变电流有效值概念。
2．难点：交变电流有效值概念及计算。
四．教学方法：实验、启发教具：电源、电容器、灯泡“6 V，0.3 A”、幻灯片、手摇发电机五．教学过程1．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=E m sinωt瞬时电流：i=I m sinωt瞬时电压：u=U m sinωt其中E m=NB Sω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。
2．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。
《表征交变电流的物理量》教案设计
《表征交变电流的物理量》教案设计第一章：交变电流的基本概念1.1 交变电流的定义1.2 交变电流的两种表示方法：瞬时值和有效值1.3 交变电流的频率和周期第二章：峰值和有效值2.1 峰值的定义和计算2.2 有效值的定义和计算2.3 峰值与有效值的关系及应用第三章：频率和周期3.1 频率的定义和单位3.2 周期的定义和单位3.3 频率与周期的关系第四章：相位和相位差4.1 相位的定义和表示方法4.2 相位差的定义和表示方法4.3 相位差的应用第五章：交变电流的波形5.1 正弦波电流的波形特征5.2 非正弦波电流的波形特征5.3 交变电流波形的应用本章节主要介绍了交变电流的基本概念、峰值和有效值、频率和周期、相位和相位差以及交变电流的波形。
通过本章的学习，使学生了解和掌握交变电流的基本特征和表示方法，为进一步学习交变电流的传输和控制打下基础。
第六章：电阻、电感和电容对交变电流的影响6.1 电阻对交变电流的影响6.2 电感对交变电流的影响6.3 电容对交变电流的影响第七章：交变电流的功率7.1 交变电流的瞬时功率7.2 交变电流的有效功率7.3 交变电流的功率因数第八章：交变电流的电阻、电感和电容元件8.1 电阻元件的交流特性8.2 电感元件的交流特性8.3 电容元件的交流特性第九章：交变电流的谐波9.1 谐波的定义和分类9.2 谐波的产生原因9.3 谐波的危害和抑制方法第十章：交变电流的测量和监控10.1 交变电流的测量方法10.2 交变电流的监控技术10.3 交变电流测量和监控的应用第六章到第十章主要介绍了电阻、电感和电容对交变电流的影响、交变电流的功率、交变电流的电阻、电感和电容元件、交变电流的谐波以及交变电流的测量和监控。
通过本部分的学习，使学生了解和掌握交变电流在电路中的行为和特性，以及如何进行有效的测量和监控，为学生进一步学习交变电流的应用和发展打下基础。
重点和难点解析重点一：交变电流的基本概念重点关注章节：第一章补充和说明：本章节中，交变电流的定义、表示方法、频率和周期是理解交变电流特性的基础。
《表征交变电流的物理量》教案设计
《表征交变电流的物理量》教案设计一、教学目标1. 让学生了解交变电流的基本概念，理解交变电流的特点和区别于直流电的特性。
2. 使学生掌握表征交变电流的物理量，如最大值、有效值、频率、周期等。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 交变电流的基本概念2. 交变电流的特点3. 表征交变电流的物理量：最大值、有效值、频率、周期4. 交变电流的测量和应用三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究交变电流的特点和物理量。
2. 利用多媒体课件，直观展示交变电流的波形和特性。
3. 结合实际案例，让学生感受交变电流在生活中的应用。
四、教学步骤1. 导入新课：通过展示交变电流和直流电的图片，让学生猜测哪种是交变电流，哪种是直流电，激发学生的兴趣。
2. 讲解交变电流的基本概念和特点：引导学生了解交变电流的定义，分析交变电流的特点，如方向和大小随时间变化等。
3. 引入表征交变电流的物理量：讲解最大值、有效值、频率、周期的概念，并通过示例让学生理解这些物理量的意义。
4. 应用练习：让学生运用所学的物理量分析实际问题，如家庭电路的电压和频率等。
五、课后作业1. 复习本节课所学的知识，整理笔记。
2. 完成课后练习题，加深对表征交变电流物理量的理解。
3. 预习下一节课内容，为学习交变电流的测量和应用做准备。
4. 搜集生活中的交变电流实例，了解交变电流在实际中的应用。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对交变电流基本概念和特点的理解。
2. 课后练习：批改学生课后练习题，了解学生对表征交变电流物理量的掌握情况。
3. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的表现，评估学生对交变电流知识的理解和应用能力。
七、教学反思2. 思考如何改进教学方法，提高学生对交变电流知识的学习兴趣。
3. 探讨如何在后续教学中更好地巩固学生对交变电流的理解。
八、拓展与延伸1. 介绍交变电流在其他领域的应用，如电力系统、通信等。
第2节描述交变电流的物理量习题课导学案
适用情况
瞬时值
交变电流某一时刻的值
e=Emsinωt
i=Imsinωt
计算线圈某一时刻所受安培力的情况，判断氖管是否发光
峰值
最大的瞬时值
Em=nBSω
Im=Em/(R+r)
确定用电器的耐压值
有效值
跟交变电流的热效应等效的恒定电流值
对于正弦式电流有：
， ，
（1）计算与电流热效应相关的量（如电功、电功率、热量）；
（2）交流电表的测量值；
（3）电气设备标注的额定电压和额定电流；
（4）保险丝的熔断电流
平均值
交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值
计算通过电路截面的电量：q= Δt
【例2】如图所示，一交流发电机线圈共N＝50匝，ab＝0.2m，bc＝0.1m，总电阻r＝10Ω，在B＝0.5T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以n＝100r/s的转速匀速转动，外电路中接有R＝40Ω的电阻．当线圈转过1/4周期时，求：
2.交变电流在某一时刻的值叫，对于正弦式电流电动势计算公式为e=。
3．交变电流的峰值：交变电流在一个周期内做能达到的叫做交变电流的峰值，可以表示交变电流或电压的。
4.交变电流的有效值：根据电流的来规定，让交流和恒定电流分别通过，如果在，就把这个恒定电流I、电压U的数值叫做这叫交流的有效值。正弦式交变电流的有效值与峰值的关系是。
(1)在外电阻R上产生的焦耳热Q.
(2)这段时间内通过外电阻R的电荷量．
【练2】如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B＝T，当线圈以300r/min的转速绕中心轴匀速旋转时，求：
(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．
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5.2描述交变电流的物理量
制作人：陈合森日期：2010.12.8 【教学目标】
1．理解什么是交变电流的最大值和有效值，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．
【教学重点难点】
重点：交变电流的有效值．
难点：对交变电流有效值的理解和相关的计算．
【自学导引】
（一）描述交变电流变化快慢的物理量
1．周期：交变电流完成一次________变化所需的时间，用T表示，单位是___．
2．频率：1s内交变电流完成周期性变化的_______，用f表示，单位是____．
（1）关系：___________
（2）我国工农业及生活用电的周期为______s，频率为_______Hz，电流方向每秒改变_______次．
（二）描述交变电流大小的物理量
1．峰值
（1）定义：交变电流的电压、电流所能达到的_________
(2)意义：用来表示电流的_______或电压的________
(3)应用：电容器所能承受的电压要_____交流电压的峰值。
2.有效值
（1）定义：使交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在_______内产生的______
相等，就把这一恒定电流的电流值I与电压值U叫做这一交变电流的电流与电压的有效值．正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系：
任何交谈电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用．★疑难辨析
1.交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值．在计算交变电流通过导体产生的焦耳热，做功的电功率（瞬时功率除外）以及保险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值．
2.交变电流的平均值其数值可用计算．
3.在计算通过导体某一截面的电量时，只能用交变电流的平均值，
★典例精析、
例1：一交流电的电流随时间变化而变化的图象如图，此交变电流的有效值为（）
A、52A
B、5A
C、3.52
D、3.5A
例2如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈内阻为r，在磁
感应强度为B的匀强磁场中绕OO’轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。
在线圈由图示位置转过90°的过程中，求：(1)通过电阻R的电量q；（2）电
阻R上产生的焦耳热Q和电压U
练习：1、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化，其瞬时值的表达式为e=220sin100πt V，下列说法中正确的是：( )
A．频率是50Hz B．.当t=0时，线圈平面与中性面重合
C．当t=1/100 s时，e的值最大，为220V D．线圈转动的角速度为314rad/s
2、一交流电流的图象如图所示，由图可知（）
A．该交流电流即时值表达式为i＝102sin628t A
B．该交流电流的频率为50 Hz
C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为100W
D．用电流表测该电流其示数为102 A
3、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道（）:
A、0.01s时刻线圈处于中性面位置
B、0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零
C、该交流电流有效值为2A
D、该交流电流频率为50Hz
4、正弦交流电压的峰值为10V，周期为0.2S，将此电压接在10 的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（）
A、可能为零
B、一定为0 .25J
C、不可能大于0.25J
D、可能小于是0.25J
5、一只氖管的起辉电压与交流电U=50sin314t (V)的有效值相等，求1个周期内氖管的发光时
间；1min内的发光次数为。
6.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100
匝,线圈电阻r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2πrad/s,
外电路电阻R=4 Ω.求：(1)转动过程中感应电动势的最大值;
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
(4)交流电压表的示数; (5)转动一周外力做的功.。