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高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)（通用5篇）
法拉第電磁感應(yīng)定律既是本章的教學(xué)重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。物理交變電流教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例為大家詳細(xì)講解了高二物理上冊(cè)第三章知識(shí)點(diǎn)：交變電流，請(qǐng)大家認(rèn)真學(xué)習(xí)。
高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì) 篇1
一、教學(xué)設(shè)計(jì)背景：
根據(jù)高中物理新課程的目標(biāo)要求，根據(jù)立人教育的理念，高中物理要培養(yǎng)全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。要通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的基本概念，掌握物理學(xué)研究的基本技能，了解物理學(xué)的主要成就以及對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響，并且要強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力、實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，抽象思維能力，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)綜合解決物理問題的能力，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。
二、學(xué)情分析：
學(xué)生在剛剛學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)一個(gè)章節(jié)的課程，再來學(xué)習(xí)交流電一章。可以利用上章學(xué)過的法拉第電磁感應(yīng)定律引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo)，得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值和最大值的表達(dá)式，進(jìn)而根據(jù)閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律推出電流與電壓瞬時(shí)值與最大值的表達(dá)式。在本節(jié)學(xué)生第一次接觸到許多新名詞，如:交流電、正弦交流電、中性面、瞬時(shí)值、最大值等。要讓學(xué)生搞清楚這些名詞的準(zhǔn)確含義。
三、教材分析：
為了適應(yīng)學(xué)生的接受能力，教材采取從感性到理性、從定性到定量逐漸深入的方法講述這個(gè)問題。教材先用教具演示矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交流電，以展示交流電是怎樣產(chǎn)生的。并強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生觀察教材圖所示線圈通過五個(gè)特殊位置時(shí)，電流表指針變化的情況，分析電動(dòng)勢(shì)和電流方向的變化，這樣學(xué)生就會(huì)對(duì)電動(dòng)勢(shì)和電流的變化情況有個(gè)大致的了解。然后讓學(xué)生用右手定則獨(dú)立分析線圈中電動(dòng)勢(shì)和電流的方向。這樣能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力。
四、三維教學(xué)目標(biāo)：
知識(shí)與技能
1.使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面。
2.掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法。
3.理解交變電流的`瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。
過程與方法
1.掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法)。
2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決物理問題的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想。
五、教學(xué)重點(diǎn)
交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析
六、教學(xué)難點(diǎn)
交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用
七、教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察、分析、閱讀教材、討論、交流。
八、教學(xué)用品
多媒體課件、手搖交流發(fā)電機(jī)、靈敏電流計(jì)、交流發(fā)電機(jī)模型、示波器等
九、教學(xué)過程
教學(xué)過程
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
教學(xué)意圖
引入新課
新課講授
出示單相交流發(fā)電機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生首先觀察它的主要構(gòu)造
�。ㄑ菔荆⿲⑹謸u發(fā)電機(jī)模型與小燈泡組成閉合電路。當(dāng)線框快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觀察到什么現(xiàn)象 （演示）再將手搖發(fā)電機(jī)模型與示教電流表組成閉合電路,當(dāng)線框緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)(或快速擺動(dòng))時(shí),觀察到什么
�。ㄌ釂枺┚�圈里產(chǎn)生的是什么樣的電流？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答
現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中大都使用交流電。交流電有許多優(yōu)點(diǎn)，今天我們學(xué)習(xí)交流電。
�。ㄑ菔荆┯檬静ㄆ饔^察不同電壓的圖形
電流隨時(shí)間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的交變電流成為正弦交流電。正弦交流電視最簡(jiǎn)單、最基本的交變電流，有發(fā)電廠發(fā)出的電流就是正弦交流電。
正弦交流電的產(chǎn)生：
�。ㄌ釂枺槭裁淳匦尉�圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈里能產(chǎn)生交變電流？
�。ㄌ釂枺┊�(dāng)abcd線圈在磁場(chǎng)中繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),哪些邊切割磁感線
�。ㄌ釂枺┊�(dāng)ab邊向右、cd邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中感應(yīng)電流的方向如何
�。ㄌ釂枺┊�(dāng)ab邊向左、cd邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中感應(yīng)電流的方向如何
正是這兩種情況交替出現(xiàn),在線圈中產(chǎn)生了交變電流。
（提問）當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
�。ㄌ釂枺┚�圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最��？
(1)中性面——線框平面與磁感線垂直位置。
(2)線圈處于中性面位置時(shí),穿過線圈Φ最大,但 =0。
(3)線圈越過中性面,線圈中I感方向要改變。線圈轉(zhuǎn)一周,感應(yīng)電流方向改變兩次
設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng),角速度是ω。經(jīng)過時(shí)間t,線圈轉(zhuǎn)過的角度是ωt,ab邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt。設(shè)ab邊長為L1,bc邊長L2,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,這時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大
cd邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)跟ab邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相同,又是串聯(lián)在一起,此時(shí)整個(gè)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大
若線圈有N匝時(shí),相當(dāng)于N個(gè)完全相同的電源串聯(lián),e=NBL1L2ωsinωt
令Em=NBL1L2ω
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：
Em= NBSω
e叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e= Em sinωt
請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材,了解感應(yīng)電流的最大值和瞬時(shí)值。
電路的某一段上電壓的瞬時(shí)值與最大值等于什么 電動(dòng)勢(shì)、電流與電壓的瞬時(shí)值與時(shí)間的關(guān)系可以用正弦曲線來表示,如下圖所示:
1.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流。
2.從中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=NBSωsinω t,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NBSω。
3.中性面的特點(diǎn)：磁通量最大為Φm，但e=0。
學(xué)生觀察:
小燈泡一閃一閃的
學(xué)生觀察:
電流表指針左右擺動(dòng)
轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈里產(chǎn)生了大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的交變電流
學(xué)生觀察總結(jié)交流電的定義：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的交變電流
學(xué)生對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行討論
學(xué)生回答：ab與cd.
學(xué)生回答:感應(yīng)電流是沿著a→b→c→d→a方向流動(dòng)的
學(xué)生回答：感應(yīng)電流是沿著d→c→b→a→d方向流動(dòng)的
學(xué)生回答：線圈平面與磁感線平行時(shí),ab邊與cd邊線速度方向都跟磁感線方向垂直,即兩邊都垂直切割磁感線,此時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
學(xué)生回答：當(dāng)線圈平面跟磁感線垂直時(shí),ab邊和cd邊線速度方向都跟磁感線平行,即不切割磁感線,此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。
學(xué)生利用物理知識(shí)推導(dǎo)：
eab=BL1vsinωt
=BL1· ωsinωt
= BL1L2sinωt
e=eab+ecd
=BL1L2ωsinωt
學(xué)生閱讀后思考得出
根據(jù)閉合電路歐姆定律,感應(yīng)電流的最大值
感應(yīng)電流的瞬時(shí)值
根據(jù)部分電路歐姆定律,電壓的最大值Um=ImR,電壓的瞬時(shí)值U=Umsinωt.
可有學(xué)生自己總結(jié)
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
培養(yǎng)學(xué)生的分析能力
培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力
培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察分析，利用已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行溫故知新
培養(yǎng)學(xué)生善于利用已知的條件進(jìn)行探究分析
培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識(shí)解決物理問題的能力
培養(yǎng)學(xué)生的閱讀和分析能力
培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力
高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì) 篇2
一、 預(yù)習(xí)目標(biāo)
1、知道交變電流產(chǎn)生的原理
2、知道交變電流的變化規(guī)律及物理量間的關(guān)系
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、交變電流
________和________隨時(shí)間做_________變化的電流叫做交變電流，簡(jiǎn)稱交流( )
________不隨時(shí)間變化的電流稱為直流( )
大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流叫做_________電流
2、交變電流的產(chǎn)生
(1)過程分析
特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊
B與S的關(guān)系
磁通量Φ的大小
4個(gè)過程中 Φ的變化
電流方向
磁通量Φ的變化率
(2)中性面：_______________________________
磁通量___________
磁通量的變化率____________
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=________，_______感應(yīng)電流
感應(yīng)電流方向________，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向改變______次
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、理解交變電流的產(chǎn)生原理及變化規(guī)律;
2、理解描述交變電流幾個(gè)物理量以及它們之間的關(guān)系;
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：交變電流的產(chǎn)生原理、變化規(guī)律及物理量間的`關(guān)系
二、學(xué)習(xí)過程
1、為什么矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框里能產(chǎn)生交變電流?
2、交變電流的產(chǎn)生過程中的兩個(gè)特殊位置及特點(diǎn)是什么?
(1)中性面：與勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線垂直的平面叫中性面。線圈平面處于跟中性面重合的位置時(shí);
(a)線圈各邊都不切割磁感線，即感應(yīng)電流等于零;
(b)磁感線垂直于該時(shí)刻的線圈平面，所以磁通量最大，磁通量的變化率為零。
(c)交變電流的方向在中性面的兩側(cè)是相反的。
(2)線圈平面處于跟中性面垂直的位置時(shí)，線圈平面平行于磁感線，磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流均最大，電流方向不變。
3、交變電流的變化規(guī)律：
如圖5-1-1所示為矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)過程：
當(dāng)以線圈通過中性面對(duì)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)，交變電流的函數(shù)表達(dá)式：e=Em sinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt，其中Im=Em/R。
當(dāng)以線圈通過中性面對(duì)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)，交變電流的函數(shù)表達(dá)式：e=Em sinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt，其中Im=Em/R。
圖5-1-2所示為以線圈通過中性面時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的交變電流的e-t和i-t圖象：
三、反思總結(jié)
1.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(繞與磁場(chǎng)垂直的軸)時(shí)，線圈中產(chǎn)生正弦交變電流，從中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為：
e=NBSωsinωt= Emsinωt
e—ωt圖線是一條正弦曲線。
2.中性面特點(diǎn)：Φ最大，而e=0。
四、當(dāng)堂檢測(cè)
1、交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e= Emsinωt ，若將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍，同時(shí)將電樞所圍面積減少一半，其它條件不變，則電動(dòng)勢(shì)為( )
A、e= Emsin(ωt/2) B、e= 2Emsin(ωt/2)
C、e= Emsin2ωt D、e= Em/2sin2ωt
答案：C
2、一個(gè)正弦交變電流的i—t圖象，根據(jù)這一圖象，該交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式為-----------A
答案：i=5sin(5πt)
高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì) 篇3
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能】
知道交變電流和電壓的峰值及用途，并知道有效值的概念及計(jì)算。
【過程與方法】
用等效的方法求出交變電流的有效值。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
通過學(xué)習(xí)交變電流的有效值及峰值，明白其在生活中的具體應(yīng)用，體會(huì)物理的生活性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的興趣。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
交變電流的峰值及有效值的概念及計(jì)算。
【難點(diǎn)】
明白交變電流有效值的概念及計(jì)算。
三、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入
復(fù)習(xí)上節(jié)課交變電流的產(chǎn)生來導(dǎo)入新課。
問題1：交變電流的產(chǎn)生原理是什么?它的表達(dá)式的意義及各個(gè)物理量的含義?
學(xué)生的回答之后引導(dǎo)其思考，在交變電流及電壓中，除了最大值和角速度，還可以有哪些物理量來描述交流電?
學(xué)生回答：知道了線圈的轉(zhuǎn)速，那么線圈在其中轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的時(shí)間是多少?
教師點(diǎn)評(píng)：不錯(cuò)這個(gè)我們叫做周期，大家知道我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室用學(xué)生電源做實(shí)驗(yàn)時(shí)，用電流表或者電壓表測(cè)出來的電流和電壓的示數(shù)表示什么意思嘛?
學(xué)生回答：表示電流和電壓的大小。
教師點(diǎn)評(píng)：其實(shí)呢，大家答的有一定的道理，但在我們電學(xué)中，電流表和電壓表的示數(shù)有一個(gè)專門含義叫做有效值，今天就來學(xué)習(xí)它。
引出課題——交變電流的峰值及有效值(板書)。
環(huán)節(jié)二：新課探究
(一)峰值
教師引導(dǎo)學(xué)生利用前面交流電的產(chǎn)生原理及表達(dá)式來理解交流電的峰值。
教師：我們前面學(xué)習(xí)交流電的產(chǎn)生，是因?yàn)榫�圈在磁場(chǎng)中以一定的角速度做周期性的轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的時(shí)間就是線圈周期及交流電的'周期T，周期的倒數(shù)就是線圈的頻率1/T=f。根據(jù)交流電的數(shù)值表達(dá)式，我們知道交流電的電壓是在不斷變化，那么它的最值是多少?
學(xué)生回答：交流電的最大值就是Im和Em，最小值是為零。因?yàn)殡妷弘m然有正負(fù)之分，但只是表示大小。
教師點(diǎn)評(píng)：同學(xué)分析的非常仔細(xì)，交流電的最大值Im和Em就是峰值，可以用來表示電流的強(qiáng)弱和電壓的高低。
教師：大家知道電容器的所能承受的最大電壓是有什么要求嗎?對(duì)正常的家用電器來說是其銘牌上標(biāo)記的220v嗎?接下來學(xué)習(xí)解決這個(gè)問題?
(二)有效值
教師出示一道例題：
說明：以上三個(gè)球有效值的公式僅適用于正弦和余弦交變電，交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。
環(huán)節(jié)三：鞏固練習(xí)
教師提問：電容的擊穿電壓是電壓峰值還是有效值?保險(xiǎn)絲的熔斷電流是交變電的峰值還是有效值?
學(xué)生回答：電容的擊穿電壓和保險(xiǎn)絲的熔斷電流都是其能承受的最大值，即其需大于正常使用的交變電的電壓及電流的峰值。
教師總結(jié)：交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流是有效值;交流電壓表和交流電流表的示數(shù)是有效值;交變電流的數(shù)值在無特別說明時(shí)都是指有效值。
環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)
總結(jié)概括本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)：交流電的峰值及有效值的概念和意義。
并讓學(xué)生課下思考：對(duì)于半周期或四分之一的周期的正余弦的有效值有交變的計(jì)算方法嗎?
高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì) 篇4
一、 預(yù)習(xí)目標(biāo)
1、 知道描述交變電流的相關(guān)物理量
2、 知道物理量之間的關(guān)系
二、 預(yù)習(xí)內(nèi)容
表征交變電流的物理量
1、瞬時(shí)值：正弦交流電瞬時(shí)值的表達(dá)式為：
電壓瞬時(shí)值：（ ） 電流瞬時(shí)值：（ ）
2、最大值：交流電的最大值反映的是交流電大小的變化范圍，當(dāng)線圈平面與磁力線平行時(shí)，交流電動(dòng)勢(shì)最大值：（Em＝NBSω），
瞬時(shí)值與最大值的關(guān)系是：（－Em≤e≤Em）
3、有效值：交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。即在同一時(shí)間內(nèi)，跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數(shù)值，叫做該交流電的有效值，正弦交流電的有效值與最大值之間的`關(guān)系是：
�。‥=Em/ U=Um/ I=Im/ ）
各種交流電電氣設(shè)備上所標(biāo)的、交流電表上所測(cè)得的以及在敘述中沒有特別加以說明的交流電的最大值，都是指（ ）
4、平均值：交流電的平均值是交流電圖像中波形與橫軸所圍的面積跟時(shí)間的比值，用（e=nΔΦ／Δt）計(jì)算
5、表征交變電流變化快慢的物理量
①周期T：電流完成一次周期性變化所用的時(shí)間。單位：s .
②頻率f：一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位：HZ.
③角頻率ω：就是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。單位：rad/s.
④角速度、頻率、周期的關(guān)系（ω=2πf=2π/T）
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
l、掌握表征交變電流大小物理量。
2、理解有效值的定義并會(huì)用它解決相關(guān)問題。
3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：表征物理量及物理量間的關(guān)系，并能熟練解決相關(guān)問題
二、學(xué)習(xí)過程
1、寫出正弦式交變電流電動(dòng)勢(shì)的最大值、瞬時(shí)值、有效值以及平均值表達(dá)式？
2、峰值、有效值和平均值有什么區(qū)別？
3、對(duì)于正弦式交變電流其有效值與最大值得關(guān)系是： ，是不是對(duì)一切交變電流都是如此？
3、在我們經(jīng)常遇到的問題中，那些地方應(yīng)用有效值？那些地方應(yīng)用最大值？那些地方應(yīng)用平均值？
三、反思總結(jié)
本節(jié)課學(xué)習(xí)的是描述交變電流的物理量。如：周期和頻率表示交變電流周期性變化快慢的物理量；最大值表明交變電流在變化過程中所能達(dá)到的最大數(shù)值，反映了交變電流的變化范圍；而有效值反映的是交流電的熱效應(yīng)在時(shí)間上的平均效果。交變電流的有效值是教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。
四、當(dāng)堂檢測(cè)
1、電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D1方式連接，R1=10Ω，R2 =20Ω。合上開關(guān)S后，通過電阻R1的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖2所示。則 ( )
A．通過R1的電流有效值是1.2A
B．R1兩端的電壓有效值是6V
C．通過R2的電流最大值是1.2 A
D．R2兩端的電壓最大值是6 V
答案：BD
2、如圖2所示，表示一交流電的電流隨時(shí)間的變化圖象，其中電流正值為正弦曲線的正半周，則該交流電的有效值為多少？
答案：
課后練習(xí)與提高
1、圖5－2－1表示一交變電流隨時(shí)間變化的圖象。此交變電流的有效值是：（ ）
A.5 安 B.5安 C.3.5 安 D. 3.5安
答案：B
2、如圖5－2－2所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“冂”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=5 /πT，線框的CD邊長為20cm.CE、DF長均為10cm，轉(zhuǎn)速為50r/s，若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，
�。�1）寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；
（2）若線框電阻r=3,再將AB兩端接“6V，12W”燈泡，小燈泡能否正常發(fā)光？若不能，小燈泡實(shí)際功率多大？
解析：（1）注意到圖示位置磁感線與線圈平面平行，瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為余弦函數(shù)，先出最大值和角頻率：
ω=2πn=100πrad/s
Em=BSω=5 /π×0.2×0.1×100π=10 (V)
所以電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式應(yīng)為：e=10 cos100πt(V)。
�。�2）小燈泡的電阻為R=U額2／Ｐ額＝62/12=3Ω，
先求出交變電流電動(dòng)勢(shì)有效值 E=Em/ =10(V)
此后電路可看成恒定電流電路，由于R=r, U=Em/2=5V，小于額定電壓，故小燈泡不能正常發(fā)光。其實(shí)際功率是p=U2/R=52/3=25/3=8.3(W)
3、將電阻為r的直導(dǎo)線abcd沿矩形框架邊緣加以彎曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在線端a、d間接電阻R和電流表A，且以a、d端連線為軸，以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5-2-3所示，求：
�。�1）交流電流表A的示數(shù)；
�。�2）從圖示位置轉(zhuǎn)過90°角的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量；
�。�3）寫出彎曲導(dǎo)線轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，從圖示位置開始計(jì)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式。
解析：（1）彎曲導(dǎo)線轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為Em=BL2ωL1= BωL1L2
產(chǎn)生電流的峰值為Im=Em/(R+r)= BωL1L2/(R+r)
電流表A的示數(shù)I=Im/ = BωL1L2/2(R+r)
（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過90°角所用時(shí)間t=T/4=π/２ω
電阻R上產(chǎn)生的熱量為QR=I2Rt=πωR B2L12L22/4(R+r)2
�。�3）電動(dòng)勢(shì)為e=Emcosωt= BωL1L2cosωt
高二物理交變電流優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì) 篇5
教材分析
與恒定電流不同，由于交變電流的電壓、電流等大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化，需要用一些特殊的物理量來描述它在變化中不同方面的特性，本節(jié)主要介紹這樣一些物理量。
一、學(xué)習(xí)要求
1. 知道交變電流的周期和頻率，知道我國供電線路交變電流的周期頻率。
2. 知道交變電流和電壓的峰值，有效值及其關(guān)系。
3、 會(huì)用圖象和函數(shù)表達(dá)式描述正弦交變電流。
二、教材重點(diǎn)
交變電流的有效值
三、教材難點(diǎn)
一般電流有效值的求解
四、教學(xué)資源
通過思考討論，使學(xué)生明白，從電流熱效應(yīng)上看，交流電產(chǎn)生的效果可以與某地恒定電流相等，由此引入有效值的概念。
1.定義：讓交流與恒定電流通過相同的電阻，如果它們?cè)谝恢芷趦?nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這個(gè)恒定電流的值(I或U)叫做這個(gè)交流的有效值.
課本第一次明確地用一個(gè)周期T來定義有效值，使得有效值的概念更加準(zhǔn)確。
2. 正弦交變電流的有效值與峰值的關(guān)系
這一關(guān)系只對(duì)正弦式電流成立，對(duì)其它波形的`交變電流一般不成立。其它波形的交變電流的有效值就根據(jù)有效值的定義去求解。
3. 幾點(diǎn)說明：
�、俑鞣N使用交變電流的電器設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓、額定電流均指有效值;
�、� 交流電壓表和交流電流表所測(cè)量的數(shù)值也都是有效值;
�、蹖㈦娙萜鹘尤虢涣麟娐分�，其耐壓值應(yīng)不小于交變電流的最大值，但熔絲的選擇應(yīng)據(jù)有效值來確定其熔斷電流;
�、芤话闱闆r下所說的交變電流的數(shù)值，若無特別說明，均指有效值。
4.有效值與平均值的區(qū)別：交變電流的有效值是按照電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的，對(duì)一個(gè)確定的交變電流，其有效值是一定的，而平均值是由 來確定的，其數(shù)值大小與時(shí)間間隔有關(guān)。在計(jì)算交變電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量、熱功率時(shí)，只能用有效值，而不能用平均值;在計(jì)算通過導(dǎo)體截面的電量時(shí)，只能用交變電流的平均值，即q = t 。
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