第一篇:《交變電流有效值》課堂教學反思(寫寫幫推薦)
在給出交變電流瞬時值表達式之后,涉及到交變電流四個值的分析與判定。即:瞬時值、最大值、平均值和有效值。這四個值什么時候用,如何用成為課堂教學的重點。其中關于“有效值”問題是重點中的重點。為什么要引入“有效值”?如何求解“有效值”?“有效值”和“平均值”有何區別?等等圍繞“有效值”建立和應用的相關問題都必須解決,才能幫助學生建立起“有效值”的概念。為此,本節課設置了從特殊到一般,從物理到數學再到物理的教學思路。
本節課先行給出正弦交變電流的瞬時表達式,給出電壓隨時間變化圖線,讓學生根據表達式和圖像辨析不同時刻的瞬時值,體會瞬時值和最大值的概念。在此基礎上設計如下問題。
問題1:在四分之一個周期內,交變電流的平均電動勢是多大?
從平均的含義上引導學生利用法拉第電磁感應定律求解平均電動勢。建立平均值的概念。通過求解四分之
一、半個和一個周期的平均值,體會平均值是和時間有關的,不同的時間段平均值不一樣。
問題2:在一個周期內,電阻上產生的熱量是多少?
在學生思考過后通過幾個小問題遞進:
(1)在此過程中能否使用恒定電流公式
(2)能不能利用這段時間內的平均值求解電熱。
利用一個周期這一特殊時間段上的分析:在一個周期內平均電流為零,而產生的熱量顯然不為零。從而得出不能利用平均值求解熱量的結論,進而引入“有效值”的概念,完成引入“有效值”的必要性分析。通過閱讀課本,建立“有效值”的概念。
問題3:如何求解交變電流的“有效值”
通過剖析“有效值”的概念,理解其中的等效替代思想后,就建立的求解“有效值”的基本思想:求出交變電流在這段時間上的通過電阻產生的熱量,再回帶到恒定電流公式中求解有效值。
在應用階段,通過不同的例題強化這樣的思想。
例1是矩形波,學生通過分段可以將交變電流轉化為恒定電流,從而完成交變電流在一個周期內熱量的求解。再完成有效值的求解。
例2 是正弦波形,很顯然分段解決不了問題。這里需要微元分割處理,化一般為特殊,再次強調微元思想的意義和作用。順勢利用數學的積分方式給出有效值處理的一般表達式,同時給出平均值的數學表達式,通過數學表達方式的不同強化有效值和平均值的區別。
到此為止,從數學和物理兩個層面幫助學生建立起有效值的觀念和處理辦法,最后通過典型波形和特殊波形強化有效值的求解。
第二篇:交變電流 教學設計與教學反思
《交變電流》教學設計與教學反思
甘肅 隴西一中 唐月有 748100
一、教材分析
交變電流知識對生產和生活關系密切,有廣泛的應用,考慮到高中階段只對交流電的產生、描述方法、基本規律作簡要的介紹,這些知識是已學過的電磁感應的引伸,所以在教學過程中對開闊學生思路、提高能力是很有好處的。
為了適應學生的接受能力,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問題.教材先用教具演示矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動時產生交流電,以展示交流電是怎樣產生的.并強調讓學生觀察教材圖5.1-3所示線圈通過甲、乙、丙、丁四個特殊位置時,電流表指針變化的情況,分析電動勢和電流方向的變化,這樣學生就會對電動勢和電流的變化情況有個大致的了解.然后讓學生用右手定則獨立分析線圈中電動勢和電流的方向.這樣能充分調動學生的積極性,培養學生的觀察和分析能力。
關于交變電流的變化規律,教材利用上章學過的法拉第電磁感應定律引導學生進行推導,得出感應電動勢的瞬時值和最大值的表達式,進而根據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值與最大值的表達式。
二、教學目標
1、知識與技能
(1)知道什么是交變流電。并理解交變電流的產生原理,知道什么是中性面。(2)掌握交變電流的變化規律,及表示方法。
(3)理解交變電流的瞬時值和最大值及中性面的準確含義。
(4)知道幾種常見的交變電流。如正弦式交變電流、鋸齒形交變電流、矩形脈沖電流。
2、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)培養學生觀察能力,空間想象能力以及將立體圖轉化為平面圖形的能力。(3)培養學生運用數學知識解決處理物理問題的能力。
3、情感、態度與價值觀目標
結合實際情況培養學生理論聯系實際的思想.三、教學重點難點
重點:
1、交變電流產生的物理過程的分析.2、交變電流的變化規律的圖象描述。難點:1、交變電流的變化規律及應用.2、圖象與實際發動機轉動時的一一對應關系的理解。
四、學情分析
2、abcd線框在磁場中繞OO′軸轉動時,哪些邊切割磁感線?
3、線框轉到什么位置,產生感應電動勢最大?
4、線框轉動到什么位置時,感應電動勢最小? 利用多媒體課件,屏幕上打出中性面概念: 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,穿過線圈Φ最大,但e = 0.3.線圈越過中性面,線圈中I感方向要改變.線圈轉一周,感應電流I感方向改變兩次.4、如果從中性面開始計時,逆時針方向勻速轉動,角速度ω,經時間t,線圈轉到圖示位置,ab邊與cd邊的速度方向與磁場方向夾角為θ=ωt,屏幕上打出線圈水平投影圖,如圖所示.設ab=cd=l1 磁感應強度B,bc=ad=l2
這時ab邊E感多大?
5、cd邊中E感跟ab邊中感應電動勢大小相同,又是串聯在一起,此時整個線框中感應電動勢多大?(學生推導,教師點撥)教師引導學生總結,屏幕上打出:
1.在勻強磁場中,勻速轉動線圈產生感應電動勢及感應電流是按正弦規律變化的.瞬時表達式:e =Bl1l2ωsinωt = BSωsinωt
N匝線圈時,相當于N個完全相同的電源來個串聯,e = NBSωsinωt.其中最大值Em =NBSω 線框和用電器構成回路i =
eNBS? = sinωt R?rR?r最大值 Im =NBS?R?r
2.屏幕上使線圈轉動,如轉θ=ωt =60°,150°,210°,300°時,請學生分別計算感應電動勢的大小和方向?
最后將學生計算結論總結:e =Emsinωt,既能表示電動勢大小,又能表示電動勢方向.由于上面介紹的發電機的電動勢按正弦規律變化,所以當負載為電燈等用電器時,負載兩端的電壓u、和流過的電流i,也按正弦規律變化,即
十、教學反思
新頒發的普通高中《物理新課程標準》指出:物理課程的總目標不僅是讓學生學習物理基礎知識和技能,更要讓學生學習科學探究方法,發展自主學習能力,并能將物理知識應用于生活和生產實踐中,為了實現這一目標,新課程標準中最大的特點就是將課堂內容與大量的探究活動(課內或課外)有機的聯系起來,探究活動成了課堂教學中不可缺少的一環。
交變電流知識對生產和生活關系密切,有廣泛的應用,考慮到高中階段只對交流電的產生、描述方法、基本規律作簡要的介紹,這些知識是已學過的電磁感應的引伸,所以在教學過程中對開闊學生思路、提高能力是很有好處的。
(一)成功之處
1、交流與直流有許多相似之處,也有許多不同之處。這既是學習、了解交流電的關鍵,也是學習、研究新知識的重要方法.在與已知的知識做對比中學習和掌握新知識特點的方法,是物理課學習中很有效和很常用的方法。在學習交變電流之前,應幫助學生理解直流電和交流電的區別。其區別的關鍵是電流方向是否隨時間變化。同時給出了恒定電流的定義——大小和方向均不隨時間變化。
2、采用“實驗探究”模式,有效調動學生多種感官,發展學生多元智能,面向全體學生,讓具有不同特點的學生都能得到發展,注重因材施教。對于交變電流的產生,課本采取由感性到理性,由定性到定量,逐步深入的講述方法。為了有利于學生理解和掌握,教學中要盡可能用示波器或模型或多媒體課件配合講解。教學中讓學生觀察教材中的線圈通過4個特殊位置時電表指針的變化情況,分析電動勢和電流方向的變化,使學生對線圈轉動一周中電動勢和電流的變化有比較清楚的了解。
3、用圖像表示交變電流的變化規律,是一種重要方法,它形象、直觀、學生易于接受。在學生已有的圖像知識的基礎上,較好地掌握這種表述方法。更要讓學生知道,交變電流有許多種,正弦電流只是其中簡單的一種。課本中用圖示的方法介紹了常見的幾種,以開闊學生思路,但不要求引伸。
4、在這一節中學生要第一次接受許多新名詞,如交變電流、正弦電流、中性面、瞬時值、最大值(以及下一節的有效值)等等.要讓學生明白這些名詞的準確含義。特別是對中性面的理解,要讓學生明確,中性面是指與磁場方向垂直的平面。當線圈位于中性面時,線圈中感應電動勢為零,線圈轉動過程中通過中性面時,其中感應電動勢方向要改變。
5、課本上介紹的交變電流的產生,實際上是正弦交流電的產生。以矩形線框在勻強磁場中勻速轉動為模型,以線框通過中性面為計時起點,得到電動勢隨時間滿足正弦變化的交變電流。這里可以明確指出,電動勢的最大值由線框的匝數、線框面積、轉動角速度和磁感應強度共同決定.
6、采用多媒體技術,免去板書時間,大大提高課堂教學效率。
(二)問題反思
第三篇:《交變電流》練習一
《交變電流》練習一
一
單項選擇題
1.如圖所示,單匝矩形線圈abcd,已知ab為L1,ad為L2,在磁感強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω(從圖中位置開始)勻速轉動,則線圈中感應電動勢的大小表達式為()
A.e=BL1L2ω
sin
ωt
B.e=BL1L2ω
cos
ωt
C.e=BL1L2ω
sin
ωt
D.e=BL1L2ω
cos
ωt
2.一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO′勻速轉動,線圈平面位于如圖甲所示的勻強磁場中.通過線圈的磁通量Φ隨時間t的變化規律如圖乙所示,下列說法正確的是()
A.t1、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大
B.t1、t3時刻線圈中感應電流方向改變
C.t2、t4時刻線圈中磁通量最大
D.t2、t4時刻線圈中感應電流改變方向
3.將阻值為5
Ω的電阻接到內阻不計的交流電源上,電源電動勢隨時間變化的規律如圖所示.下列說法正確的是()
A.電路中交變電流的頻率為0.25
Hz
B.通過電阻的電流為
A
C.電阻消耗的電功率為2.5
W
D.用交流電壓表測得電阻兩端的電壓是5
V
4.一個電熱器接在10
V的直流電源上,在t
s內產生的焦耳熱為Q,今將該電熱器接在一個交流電源上,它在2t
s內產生的焦耳熱為Q,則這一交流電源的電壓的最大值和有效值分別是()
A.最大值10
V,有效值10
V
B.最大值10
V,有效值5
V
C.最大值5
V,有效值5
V
D.最大值20
V,有效值10
V
5.一臺小型發電機產生的電動勢隨時間變化的正弦規律圖象如圖甲所示.已知發電機線圈內阻為5.0
Ω,外接一只電阻為95.0
Ω的燈泡,如圖乙所示,則()
A.電壓表V的示數為220
V
B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次
C.燈泡實際消耗的功率為484
W
D.發電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為24.2
J
6.在如圖所示的電路中,A是熔斷電流I0=2
A的保險絲,R是可變電阻,S是交流電源.交流電源的內電阻和保險絲電阻忽略不計,其電動勢隨時間變化的規律是e=220sin
314t
V.為了不使保險絲熔斷,可變電阻的阻值應該大于()
A.110
Ω
B.110
Ω
C.220
Ω
D.220
Ω
二
多項選擇題
7.下面關于交變電流的說法中正確的是()
A.交流電器設備上所標的電壓值和電流值是交變電流的峰值
B.計算通過的電量時用交流電流時平均值
C.給定的交變電流數值,在沒有特別說明的情況下都是指有效值
D.跟交變電流有相同的熱效應的恒定電流的數值是交變電流的有效值
8.電感對交變電流的影響的以下說法中,正確的是()
A.電感對交變電流有阻礙作用
B.電感對交變電流阻礙作用跟定值電阻對交變電流的阻礙作用的原理是相同的C.電感對某一頻率的交變電流的阻礙作用跟線圈的自感系數有關
D.線圈的自感系數越大,交變電流的頻率越高,電感對交變電流的阻礙作用就越大
9.電容對交變電流的影響的以下說法中,正確的是()
A.交變電流能“通過”電容器
B.電容器具有“通直流、阻交流”的作用
C.電容器電容較小時,它具有“通高頻、阻低頻”的功能
D.電容器的電容越大,交變電流的頻率越高,電容器對交變電流的阻礙作用就越小
10.線圈在磁場中勻速轉動產生的交流電的瞬時電動勢為e=10sin
20πt
V,則下列說法正確的是()
A.t=0時,線圈平面位于中性面
B.t=0時,穿過線圈的磁通量最大
C.t=0時,導線切割磁感線的有效速度最大
D.t=0.4
s時,e達到峰值10
V
11.在如圖示電路中,L為電感線圈,R為燈泡的電阻,電流表和電壓表均為理想電表,交流電源的電壓u=220sin100πt
V,若保持其有效值不變,只將電源頻率改為100
Hz,下列說法正確的有()
A.電流表示數增大
B.電壓表示數增大
C.燈泡變暗
D.燈泡變亮
12.如圖所示的電路中,當a、b端加直流電壓時,L1燈正常發光,L2燈不亮,當加同樣電壓的交流電源時,L1發光但較暗,L2燈發光較亮,則以下各項正確的是()
A.A中接的是電感線圈,B中接的是電容器
B.A中接的是電容器,B中接的是電感線圈
C.A中是電阻,B中接的是電容器
D.若加的交流電頻率增大,電壓不變,則L1燈變得更暗,L2燈變得更亮
13.交流發電機在工作時的電動勢表達式為e=Emsin
ωt,電流的表達式為i=Imsin
ωt.若將其線圈的轉速和線圈匝數都變為原來的2倍,其他條件不變,則
()
A.電動勢表達式為e=2Emsin
2ωt
B.電動勢表達式為e=4Emsin
2ωt
C.電流的表達式為i=2Imsin
2ωt、D.電流的表達式為i=4Imsin
ωt
14.有一個電子器件,當其兩端電壓高于100
V時則導通,等于或低于100
V時則不導通,若把這個電子器件接到100
V、50
Hz的正弦交變電源上,這個電子器件將()
A.不導通
B.每秒鐘導通50次
C.每秒鐘導通100次
D.每次導通時間為0.005
s
三
簡答題
15.一矩形線圈在勻強磁場中以角速度4π
rad/s勻速轉動,產生的交變電動勢的圖象如圖所示.則交變電流的頻率為______Hz,當t=0時,線圈平面與磁感線________,當t=0.5
s時,e為______V.16.圖是一交變電流隨時間變化的圖象,求此交變電流的有效值.
17.如圖所示,線圈abcd的面積是0.05
m2,共100匝,線圈電阻為1
Ω,外接電阻R=9
Ω,勻強磁場的磁感應強度為B=
T,當線圈以300
r/min的轉速勻速轉動時,求:
(1)
線圈中感應電動勢隨時間變化的表達式.
(2)
電路中交流電壓表的示數.
(3)
線圈從圖示位置轉過90°的過程中通過電阻R的電量q.
(4)
電阻R在100s時間內的發熱量Q.
第四篇:交變電流教案
§5.1《交變電流》
靈臺一中 王佛寶
教學目標 知識與技能:
(1)使學生理解交變電流的產生原理,知道什么是中性面。(2)掌握交變電流的變化規律及表示方法。
(3)理解交變電流的瞬時值和最大值及中性面的準確含義。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)培養學生觀察能力,空間想象能力以及將立體圖轉化為平面圖形的能力。(3)培養學生運用數學知識解決物理問題的能力。情感、態度與價值觀: 培養學生理論聯系實際的思想
教學重點:交變電流產生的物理過程的分析 教學難點:交變電流的變化規律及應用 教學過程: 新課導入:
今天我們開始學習交變電流,交變電流是電磁感應現象的進一步延伸。新課教學:
(一)探究手搖交流發電機輸出電流的特點: 實驗一:用手搖交流發電機對小燈泡供電 現象:小燈泡一閃一閃地發光
結論:電流的大小是周期變化的實驗二:把手搖交流發電機和示教電流表相連
現象:指針左右擺動
結論:電流的方向是周期變化的
小結:手搖交流發電機的輸出電流的大小和方向都隨時間 做周期性的變化。
大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫交變電流,簡稱交流(AC)
方向不隨時間變化的電流稱為直流(DC)
大小、方向均不隨時間變化的電流叫恒定電流。
(二)探究交變電流的產生原理: 交流發電機的構造:
哪些邊切割磁感線?(ab和cd)問題討論:
(1)在轉動過程中,哪個位置線圈中沒有電流,哪個位置線圈中有電流,哪個位置線圈中電流最大?
物理學中把線圈平面垂直與磁感線的位置稱為中性面。
2、你能判斷出線圈從中性面開始逆時針轉動一周中,線框中電流方向的規律嗎?
3、你能總結線圈在轉動過程中,電流的方向的變化規律嗎?
線圈平面每經過中性面時,感應電流的方向就改變一次,線圈轉動一周,感應電流的方向改變兩次。
4、你能定性的分析出線圈從中性面轉動半周過程中電流的大小變化規律嗎?
從中性面開始轉動過程中,電流從零逐漸變大到最大,再由最大減小到下一個中性面變為零。
(三)定量分析交變電流的變化規律:
設AB長為L1,BC長為L2,轉動的角速度為ω,磁感應強度為B。單匝:E=2BL1v⊥=2BL1VSin?t=2BL1.N匝:E=N BS?Sin?t
?L2 Sin?t=BS? Sin?t 2Em=N BS?是感應電動勢的最大值,叫做峰值。
由于電動勢按正弦規律變化,當負載為電燈等用電器時,負載兩端的電壓u、通過的電流i,也按正弦規律變化,e?NBS?sin?t?Emsin?t
i?NBS?sin?t?Imsin?tR?r
u?NBS?Rsin?t?Umsin?tR?r
這種按正弦函數規律變化的交變電流叫正弦式交變電流,簡稱正弦式電流。思考:如果從線框平面與磁感線平行的位置開始計時,那么表達式如何?
e?nBS?cos?t?Emcos?t
注意:兩個特殊位置的不同特點:
(1)線圈平面與中性面重合時,S?B,?最大,e?0,i?0,電流方向發生改變;(2)線圈平面與中性面垂直時,S//B,??0,e最大,i最大,電流方向不變; 正弦交變電流是一種最簡單又最基本的交變電流,家庭電路的交變電流就是正弦交變電流。實際中應用的交變電流,不只限于正弦交變電流,它們隨時間變化的規律是各種各樣的。
例
1、發電機產生的按正弦規律變化的電動勢最大值為311V,其線圈共100匝,在勻強磁場中
勻速轉動的角速度為100πrad/s,從線圈經過中性面開始計時。(1)寫出當時的瞬時表達式。
(2)此發電機與外電路組成閉合電路時,總電阻為100Ω,求t?1s時的電流。600(3)線圈轉過180°的過程中,電動勢的平均值,電動勢達到的最大值各是多少?(4)磁通量變化率的最大值是多少? 例
2、一正弦交流發電機的電動勢為e?Emsin?t,若將此發電機的轉速和磁場均增加一倍,試寫出這時電動勢的表達式。
小結:本節課主要學習了以下幾個問題:
(1)矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,線圈中產生正弦式交變電流。
(2)從中性面開始計時,感應電動勢瞬時值的表達式為e=NBSωsinω t,感應電動勢的最大值為Em=NBSω。
(3)兩個特殊位置的特點; 作業:見課件1.2.3.4題
第五篇:交變電流教學流程圖
交
變
電
流
三維目標
知識與技能
1、知道正弦交流電是矩形線框在勻強磁場中勻速轉動產生的.知道中性面的概念.
2、掌握交變電流的變化規律及表示方法,理解描述正弦交流電的物理量的物理含義. 過程與方法
1、掌握描述物理規律的基本方法——文字法、公式法、圖像法.
2、培養學生觀察能力、空間想象能力、立體圖轉化為平面圖進行處理問題的能力.
3、培養學生運用數學知識解決處理物理問題的能力.
情感態度與價值觀
培養學生自主學習的精神.
教學重點、難點
1、重點:交變電流產生的物理過程的分析及中性面的特點.
2、難點:交變電流產生的物理過程的分析及規律的理論探究.
師生互動設計:
對于交變電流的產生,采取由感性到理性,由定性到定量,逐步深入的師生探究方法.為了有利于學生理解和掌握,教學中用示波器或模型配合講解.
授課時數:1課時 教學過程:
一、新課引入:法拉第電磁感應現象的發現,開啟電氣時代的新紀元。展示部分家用電器及供電線路,二、新課教學:交變電流教學流程圖
教師活動 學生活動
1、創設情景:觀察磁體對燈泡燈絲的作用
原因猜測:
可能出現結果
1、電流的大小變化
2、電流的方向變化
3、大小和方向都變化
2、實驗檢驗 實驗方案的設計
1、電流表檢驗
2、示波器
3、交變電流的概念
4、交變電流的產生過程
模型展示
師生總結: 中性面:線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面.
(1)線圈經過中性面時,穿過線圈的磁通量最大,但ab和cd邊都不切割磁感線,所以線圈中的電動勢為零.
(2)線圈經過中性面時,電流將改變方向,線圈轉動一周,兩次經過中性面,電流方向改變兩次.
5、交變電流的圖象
6、引導學生進行理論探究
7、展示幾種常見的交變電流
三、課堂小結
四、教學反思
五、評課意見
深化理解:例題討論
思維訓練:立體圖轉化為平面圖
過程分析:
討論電動勢與電流方向
猜測圖象形狀:
理論推導