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人教版选修3-2第四章5.2描述交变电流的物理量
教材分析
与恒定电流不同,由于交变电流的电压、电流等大小和方向都随时间做周期性变化,需要用一些特殊的物理量来描述它在变化中不同方面的特性,本节主要介绍这样一些物理量。
一、学习要求
1.知道交变电流的周期和频率,知道我国供电线路交变电流的周期频率.
2.知道交变电流和电压的峰值,有效值及其关系.
3、会用图象和函数表达式描述正弦交变电流。
二、教材重点
交变电流的有效值
三、教材难点
一般电流有效值的求解
四、教学资源
通过思考讨论,使学生明白,从电流热效应上看,交流电产生的效果可以与某地恒定电流相等,由此引入有效值的概念.
1.定义:让交流与恒定电流通过相同的电阻,如果它们在一周期内产生的热量相等,就把这个恒定电流的值(I或U)叫做这个交流的有效值.
课本第一次明确地用一个周期T来定义有效值,使得有效值的概念更加准确.
2.正弦交变电流的有效值与峰值的关系
,
这一关系只对正弦式电流成立,对其它波形的交变电流一般不成立.其它波形的交变电流的有效值就根据有效值的定义去求解。
3.几点说明:①各种使用交变电流的电器设备上所标的额定电压、额定电流均指有效值;②交流电压表和交流电流表所测量的数值也都是有效值;③将电容器接入交流电路中,其耐压值应不小于交变电流的最大值,但熔丝的选择应据有效值来确定其熔断电流;④一般情况下所说的交变电流的数值,若无特别说明,均指有效值。
4.有效值与平均值的区别:交变电流的有效值是按照电流的热效应来规定的,对一个确定的交变电流,其有效值是一定的,而平均值是由来确定的,其数值大小与时间间隔有关。在计算交变电流通过导体产生的热量、热功率时,只能用有效值,而不能用平均值;在计算通过导体截面的电量时,只能用交变电流的平均值,即q=t。
典型例题
例:如图边长为L的单匝正方形线框,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,线框电阻为R,当线框绕ab边从图示位置以角速度ω匀速转过的过程中,求(1)外力所做的功;(2)流过线框导线截面的电量
[析]外力所做的功,即线框中产生的热量。应据线圈产生电动势的有效值求热量。一般是先求最大值,再求有效值。
线框转过的过程中,线圈内产生的电动势最大值为:
电动势的有效值为线圈转过所用的时间为.
线圈内产生的热量.
[典型错解]E=
(2)流过导线截面的电量:,,∴
表征交变电流物理量
一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“表征交变电流物理量”,仅供您在工作和学习中参考。
表征交变电流物理量教学目的:
l、掌握表征交变电流大小物理量.
2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题.
3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量.
教学重点:表征交流电的几个物理量,特别是“有效值”
教学难点:有效值的理解
教学方法:启发式综合教学法
教学用具:幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、
教学过程:
一、知识回顾
(一)、交变电流:
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.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.
(二)、正弦交流的产生及变化规律.
1、产生:当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的.即正弦交流.
2、中性面:匀速旋转的线圈,位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面.这一位置穿过线圈的磁通量最大,但各边都未切割磁感线,或者说这时线圈的磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势.
3、规律:
(1)函数表达式:匝面积为的线圈以角速度转动,从中性面开始计时,则.用表示峰值,则在纯电阻电路中,
电流:.
电压:.
(2)图象表示:
二、新课教学:
1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值:对应某一时刻的交流的值,用小写字母表示,,,.
②峰值:即最大的瞬时值用大写字母表示,,,.
,.
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,即仅由匝数,线圈面积,磁感强度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:
ⅰ、意义:描述交流电做功或热效应的物理量
ⅱ、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.
ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是;.
注意:正弦交流的有效值和峰值之间具有;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.
ⅳ、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.
ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值.
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.而平均值是由公式确定的,其值大小由某段时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:
,而一周期内的平均电动势却为零.在计算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.
2、表征交变电流变化快慢的物理量
①周期:电流完成一次周期性变化所用的时间.单位:s.
②频率: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:
3、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,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),时,磁通量为零,此刻变化率最大(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)所示分别是和
物质的量
俗话说,凡事预则立,不预则废。高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助高中教师提高自己的教学质量。优秀有创意的高中教案要怎样写呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“物质的量”,仅供参考,欢迎大家阅读。
班级:高一()班姓名:学号: 成绩:
高一化学教学案一体化――第三章物质的量
第一节物质的量(第一课时)
【问题导读】(预习教材,提取教材关键信息,记下发现的问题,准备参与“合作探讨”)
1.物质的量及其单位-摩尔:为什么要引入物质的量?
2.微粒数、物质的量和阿伏加德罗常数之间的关系如何?
【主干知识】
1.物质的量及其单位-摩尔
(1)物质的量是一个物理量
物质的量是国际单位制中七个基本之一,它表示一定数目微粒的集合体。其符号为,单位是。
(2)摩尔基准的确定:
摩尔是的单位,我们把含有个微粒的集合体计量为1mol其符号
(3)摩尔的使用范围
(4)阿伏加德罗常数:1mol任何粒子的集合体中的微粒数叫做阿伏加德罗常数。用表示,通常使用近似值来计算
(5)物质的量()、物质所含的微粒数(N)与阿伏加德罗常数()的关系:
【课堂练习1】
(1)1mol碳原子含有个碳原子(2)1mol氧气含有个氧分子
(3)1mol硫酸含有个硫酸分子(4)1mol氢气含有个氢原子
(5)1molSO42-可表示为NASO42-,所含电荷数为NA、个。
【课堂练习2】说出下列符号的含义
(1)2H(2)2molH(3)2molH+(4)2molH2
【课堂练习3】
(1)3.01×1023个氢原子,合多少摩尔?则其氢气的物质的量是多少?
(2)5mol的氧气中有多少个氧分子?(3)N个水分子的物质的量是多少?
【课堂练习4】
(1)0.5mol水中含有个水分子
(2)2mol水中含有个水分子,个氢原子
(3)1个水分子中有个电子,1mol的水分子中有个电子
(4)1mol硫酸溶于水,水中存在的溶质粒子是,它们的物质的量是
【精彩例题】
例1:下列说法中正确的是
A.物质的量就是物质的质量B.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
C.6.02×1023mol-1叫做阿伏加德罗常数
D.科学上规定含有阿伏加德罗常数个粒子的任何粒子集合体为1mol
【达标提高】(一看就懂,一做就会)一、选择题
1.摩尔是()
A.物质的数量单位B.表示物质的质量单位
C.表示物质的量的单位D.既是物质的数量单位又是物质的质量单位
2.下列叙述错误的是()
A.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
B.0.012kgC-12含有约6.02×1023个碳原子
C.在使用摩尔表示物质的量的单位时,应用化学式指明粒子的种类
D.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
3.下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是()
A.阿伏加德罗常数是12g碳中所含的碳原子数
B.阿伏加德罗常数是0.012kgC-12中所含的原子数
C.阿伏加德罗常数是6.02×1023mol-1
D.阿伏加德罗常数的符号为NA,近似值为6.02×1023mol-1
4.0.5molNa2SO4中所含的Na+离子数为()
A.3.01×1023B.6.02×1023C.0.5D.1
5.下列数量的各物质中,含原子个数最多的是()
A.1molHClB.3.01x1023个碘分子C.12g12CD.0.5molCH4
6.下列物质中,与0.3moLH2O含相同氢原子数的物质是()
A、0.3moLHNO3B、3.612×1023个HNO3分子C、0.1moLH3PO4D、0.2moLCH4
7.1molNa转变为Na+时失去的电子数为()
A、3.01×1023B、6.02×1023C、1.204×1023D、6.02×10—23
8.某盐的混合物中含有0.2molNa+、0.4molMg2+、0.4molCl-,则SO42-为()
A、0.1molB、0.3molC、0.5molD、0.15mol
9.在一定质量的碳酸钠中,碳原子和氧原子的物质的量之比是()
A、1:1B、1:3C、3:1D、2:3
10.下列哪种物质所含原子数与0.2molH3PO4所含原子数相等()
A.0.4molH2O2B.0.2molH2SO4C.0.8molHClD.0.3molHNO3
11.amolH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为()
A.a/4bmol-1B.b/4amol-1C.a/bmol-1D.b/amol-1
12.相等物质的量的CO和CO2相比较,下列有关叙述中正确的是()
①它们所含的分子数目之比为1:1②它们所含的O原子数目之比为1:2
③它们所含的原子总数目之比为2:3④它们所含的C原子数目之比为1:1
⑤它们所含的电子数目之比为7:11
A.①④B.②③C.④⑤D.①②③④⑤
(跳起来,摘下丰收果)
★★13.稀有气体的不活泼性是相对的,在一定条件下它们也可和某些物质(如F2等)发生化学反应。若将1.5molXe和7.5molF2加入一定体积的容器中,于400℃和2633Kpa压强下加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5molF2,则所得无色晶体产物中,氙与氟的原子个数比为多少?
表征交变电流的物理量
教学目的:
l、掌握表征交变电流大小物理量。
2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题。
3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量。
教学重点:
掌握表征交变电流大小物理量。理解有效值的定义并会用它解决相关问题
教学难点:
有效值的理解
教学准备:
幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、
教学过程:
一、知识回顾
(一)、交变电流:
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
2、某交流电压随时间的变化规律如图15-14所示,则此交流电的频率是_______Hz。若将该电压加在10uf的电容器上,则电容器的耐压值不应小于_________V;交流电压的有效值等于________V
文章来源:http://m.jab88.com/j/29272.html
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