高二物理第四章《描述交變電流的物理量》的教案

教材分析

與恆定電流不同，由於交變電流的電壓、電流等大小和方向都隨時間做週期性變化，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，本節主要介紹這樣一些物理量。

一、學習要求

1. 知道交變電流的週期和頻率，知道我國供電線路交變電流的週期頻率.

2. 知道交變電流和電壓的峰值，有效值及其關係.

3、 會用圖象和函式表示式描述正弦交變電流。

二、教材重點

交變電流的有效值

三、教材難點

一般電流有效值的求解

四、教學資源

通過思考討論，使學生明白，從電流熱效應上看，交流電產生的效果可以與某地恆定電流相等，由此引入有效值的概念.

1.定義：讓交流與恆定電流通過相同的電阻，如果它們在一週期內產生的熱量相等，就把這個恆定電流的值(I或U)叫做這個交流的有效值.

課本第一次明確地用一個週期T來定義有效值，使得有效值的概念更加準確.

2. 正弦交變電流的有效值與峰值的關係

這一關係只對正弦式電流成立，對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有效值的定義去求解。

3. 幾點說明：

①各種使用交變電流的電器裝置上所標的額定電壓、額定電流均指有效值;

② 交流電壓表和交流電流表所測量的數值也都是有效值;

③將電容器接入交流電路中，其耐壓值應不小於交變電流的最大值，但熔絲的選擇應據有效值來確定其熔斷電流;

④一般情況下所說的交變電流的數值，若無特別說明，均指有效值。

4.有效值與平均值的區別：交變電流的有效值是按照電流的熱效應來規定的，對一個確定的交變電流，其有效值是一定的`，而平均值是由 來確定的，其數值大小與時間間隔有關。在計算交變電流通過導體產生的熱量、熱功率時，只能用有效值，而不能用平均值;在計算通過導體截面的電量時，只能用交變電流的平均值，即q = t 。

典型例題

例：如圖邊長為L的單匝正方形線框，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，線框電阻為R，當線框繞ab邊從圖示位置以角速度勻速轉過 的過程中，求

(1)外力所做的功;

(2)流過線框導線截面的電量

[析] 外力所做的功，即線框中產生的熱量。應據線圈產生電動勢的有效值求熱量。一般是先求最大值，再求有效值。

線框轉過 的過程中，線圈內產生的電動勢最大值為：

電動勢的有效值為 線圈轉過 所用的時間為 .

線圈內產生的熱量 .

[典型錯解] E=