高中物理(人教版)选修3-2教学设计全套(10)

2019-08-30 15:04

是本节要提到的描述交变电流的物理量。 二、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,所以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。 三、教学目标 1.知识与技能:

(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.过程与方法:

(1)提高阅读、理解及自学能力。

(2)提高应用数学工具处理解决物理问题的能力。 3.情感、态度与价值观目标: 感悟和体会对称美。 四、教学重点和难点

教学重点:交流电的有效值、最大值、频率、周期的理解 教学难点:

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。

五、教学方法:启发式教学法、探究式教学法 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、教学过程 1、预习检查

2、情景导入,展示目标

教师提出问题:下面各个图的不同。[来源:学,科,网]

大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流电.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.

通过看图,要想知道不同类型电流不同方面的特点,需要知道描述交流电的物理量,从而引入本节内容。 3、合作探究,精讲点拨

探究一:表征交变电流大小物理量

指导学生阅读教材,通过小组讨论明确该问题。

①瞬时值:对应某一时刻的交流的值,用小写字母表示,e,i,u. ②峰值:即最大的瞬时值用大写字母表示,Em,Im,Um.

Em?NSB?,Im?Em R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Em?NSB?,即仅由匝数N,线圈面积S,磁感强度B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:

意义:描述交流电做功或热效应的物理量。

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。 正弦交流的有效值与峰值之间的关系是U?Um2;I?Im2

注意:正弦交流的有效值和峰值之间具有U?Um2;I?Im2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I?Im。

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。 在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。

交流电的有效值计算Q1?Q2

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E?n??确定的,其值大小由某段时?t

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:

E?n?2Bs2nBs?,而一周期内的平均电动势却为零。在计算?T?2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。

在实际应用中,交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值,交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值,解题中,若题示不加特别说明,提到的电流、电压、电动势都是指有效值。

探究二:表征交变电流变化快慢的物理量

①周期T:电流完成一次周期性变化所用的时间。单位:s. ②频率f:一秒内完成周期性变化的次数。单位:HZ.

③角频率?:就是线圈在匀强磁场中转动的角速度。单位:rad/s. ④、角速度、频率和周期的关系:??2?f?2? T探究三:疑难辨析

交流电的电动势瞬时值和穿过线圈面积的磁通量的变化率成正比。当线圈在匀强磁场中匀速转动时,线圈磁通量也是按正弦(或余弦)规律变化的,若从中性面开始计时,t?0时,磁通量最大,?应为余弦函数,此刻变化率为零(切线斜率为零),t?T时,磁通量为零,此刻变4化率最大(切线斜率最大),因此从中性面开始计时,感应电动势的瞬时表达式是正弦函数,如上图(a)(b)所示分别是???mcos?t和

e?Emsin?t。

4、反思总结,当堂检测

八、板书设计 描述交变电流的物理量

一、表征大小的物理量:1、瞬时值

2、峰值[来源:学+科+网] 3、有效值

二、表征变化快慢的物理量:1、周期

2、频率[来源:Z#xx#k.Com] 3、角频率

三、疑难解析: 峰值、有效值、平均值在应用上的区别 十、教学反思

本节课的教学设计体现了新课程理念,以培养和发展能力为着眼点,以掌握物理研究方法和物理思维方法为依据。

本课的设计采用了课前预习《全易通》本节内容,找出自己迷惑的地方。在课堂处理中,有效值作为本节课的重点与难点,不仅仅要在课堂上详细讲解,还要督促学生在课下多思考,利用练习题加以巩固。以达到对概念的深刻理解。

第3节《电感和电容对交变电流的影响》

一、教材分析:本节着重说明交流与直流的区别,有利于加深学生对交变电流特点的认识。教学重点突出交流与直流的区别,不要求深人讨论感抗和容抗的问题。可结合学校的实际情况,尽可能多用实验说明问题,不必在理论上进行讨论。

二、学情分析:学生对交流电的理解还很不深入。对电感和电容对交流电


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