一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，高中教师要准备好教案，这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，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？下面是小编精心收集整理，为您带来的《描述交变电流的物理量》，希望能对您有所帮助，请收藏。

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：，，∴

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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

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

物理教案表征交变电流的物理量

教学目标

一、知识目标

1、复习上节课知识，并推出；．

2、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．

3、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．

4、能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值

二、能力目标

1、培养学生阅读、理解及自学能力．

2、培养学生将知识进行类比、迁移的能力．

3、使学生理解如何建立新的物理概念而培养学生处理解决新问题能力．

4、培养学生应用数学工具处理解决物理问题的能力．

5、训练学生由特殊到一般的归纳、演绎思维能力．

6、培养学生的实际动手操作能力．

三、情感目标

1、由用电器铭牌，可介绍我国近几年的经济腾飞，激发学生爱国精神和为建设祖国发奋学习的精神．

2、让学生体会对称美．

教学建议

教材分析及相关教法建议
1、要让学生知道，由于交变电流的电压、电流等的大小和方向都随时间作周期性变化，就需要多一些物理量来描述它不同方面的特性．如：周期和频率表示交变电流周期性变化的快慢，最大值表明交变电流在变化过程中所能达到的最大数值，反映了交变电流的变化范围．
2、交变电流的有效值表示交变电流产生的平均效果，是教学的重点，也是教学的难点．首先要使学生明白引入有效值的必要：由于交变电流的大小和方向随时间变化，它产生的效果也随时间而变化，而实用中常常只要知道它的平均效果就可以了．为此引入有效值的概念；进而让学生知道怎样衡量交变电流的平均效果，即用与交变电流有相同热效应的直流来表示交变电流的平均效果，从而明确有效值的物理意义．
3、要让学生知道，提到交变电流的电压、电流、电动势时，如果不加特别说明，通常指的都是交变电流的有效值，电表测量的数值，也都是有效值．
正弦电流的有效值和最大值的关系，课本中是直接给出的，不要求加以证明．但它十分有用，应要求学生记住．还要让学生明确地知道，这一关系只对正弦式电流成立，对其他波形的交变电流并不成立。

教学重点、难点、疑点及解决办法
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。

--方案

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

高考物理第一轮描述交变电流的物理量专项复习

第二课时：描述交变电流的物理量电感和电容对交变电流的影响
【基础知识回顾】
一．描述交变电流的物理量
1．瞬时值：交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向，瞬时值是时间的函数，其关系式如e=Emsin(t+φ)
2．最大值：交流电的最大值反映的是交流电大小的变化范围，当线圈平面和磁感线平行时，交流电动势最大，，瞬时值与最大值的关系是。
3.交流电的有效值：
（1）定义：交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。
（2）正弦交流电的有效值与最大值的关系是：
（3）说明：
①各种交流电器上所标的额定电压、电流均指有效值
②交流电表的示数全为有效值
③电器元件（如电容）的击穿电压（耐压值）指的是最大值，但保险丝熔断电流为有效值
④一般所说交流电的值，均为有效值
⑤求解交流电产生的热量问题时，必须用有效值，不能用平均值。
⑥中各量均为有效值。
4．平均值：交流电的平均值是交流电图象中波形与横轴（t轴）所围的面积跟时间的比值，其数值可用计算。某段时间内交流电的平均值不等于这段时间始、终时刻瞬时值的算术平均值。在T/4时间内。若计算通过电路某一截面的电量，需用电流的平均值。
5．周期和频率
描述交变电流变化快慢的物理量。
（1）周期T:交变电流完成一次周期性变化所需的时间。单位：秒。
在一个周期里，交变电流的方向变化2次。
（2）频率f:单位时间内完成周期性变化的次数。单位：赫兹，Hz.
频率越大，交变电流变化越快。f=1/T
二．电感和电容对交变电流的影响
1.感抗
a．感抗是电感对交变电流阻碍作用的大小，用XL表示。
b．影响感抗的因素：线圈的自感系数（L）,交流电的频率（f）。L越大、f越高，XL越大
c.应用：(1)低频扼流圈：作用“通直流、阻交流”
(2)高频扼流圈:作用“通低频、阻高频”
2.容抗
a.容抗是电容对交流的阻碍作用大小，用XＣ表示．
b.影响容抗的因素：电容器的电容和交变电流的频率，电容越大，频率越高，容抗越小
c.电容器的特性
隔直电容器——通交流、隔直流．
旁路电容器——通高频、阻低频．
【要点讲练】
例1.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100，穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r=5Ω，外电路电阻R=95Ω,已知感应电动势的最大值Em=nωφm,其中φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路中的交流电流表（理想电表）的读数。

例2.匀强磁场的磁感应强度B，边长L的正方形线圈abcd共N匝,线圈电阻为r,线圈绕垂直于磁感线的轴OO’以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.
(1)在答卷图中标出此刻线圈感应电流的方向.
(2)转动过程中感应电动势的最大值有多大?
(3)线圈平面与磁感线成60°时的感应电动势多大?
(4)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机要做多少功?
(5)从图示位置开始,线圈转过600的过程中通过电阻R的电量是多少？

例3.多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇.过去是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速.现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的.如图所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压.即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去.调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压.那么现在电灯上的电压为____.
例4.如图所示为电子技术中常用的电路之一.“~”表示低频交流，“”表示高频交流，“—”表示直流，则下列叙述正确的是()
A.图a中后级输入只有交流成分
B.图b中后级输入只有直流成分
C.图c中后级输入只有低频交流成分
D.图c中后级输入只有高频交流成分

【强化练习】
1、一根电阻丝接入100v的直流电，1min产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电压，2min产生的热量为0.5Q，那么该交变电压的最大值为（）
A、50vB、100vC、50vD、50v
2.甲、乙两电炉的电阻值相等，把甲和乙两电炉分别接到如图（a）和（b）所示的方形波交变电压和正弦波交变电压下，两种电压的周期和峰（最大）值都相等，则（）
A.用电压表测量甲电炉两端电压大
B.用电压表测量甲、乙两电炉两端电压一样大
C.两电炉消耗的电功率之比
D.两电炉消耗的电功率之比
3.如图所示，线圈的自感系数和电容器的电容都很小（如L=1mH，C=200pF），此电路的重要作用是()
A．阻直流通交流，输出交流
B．阻交流通直流，输出直流
C．阻低频通高频，输出高频交流
D．阻高频通低频，输出低频交流和直流
4.N匝矩形线圈长L1、宽L2，电阻为r，通过滑环P、Q和电刷a、b连接电阻R，组成闭合电路。线圈处在图示匀强磁场中，磁感应强度为B。轴OO′与磁场方向垂直，现线圈以角速度绕轴OO′转动，求：
（1）电流表的示数；
（2）使线圈转动一周，外力所做的功。
5.在相同时间内，某正弦交流电通过一阻值为100欧的电阻产生的热量与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则（）
A.此交流电的电流强度的有效值为3AB.此交流电的电流强度的有效值为3A
C.电阻两端的交流电压的有效值为300vD.电阻两端的交流电压的有效值为300v
6.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为e=220sin100πt，关于这个交流电的说法正确的是（）
A.交流电的频率是100Hz，B.电动势的有效值是220v
C.电动势的最大值是311vD.线圈每秒钟转50周
7．如图电路中，已知交流电源电压V，电阻R=100Ω。电流表和电压表读数分别为（）
A．l.41A，200VB．1.4lA，141VC．2A，200VD．2A，141V

8.把一个电热器接到10V直流电源上，产生的热量为Q，若把它接到正弦交流电源上，在相同时间内产生的热量为Q/2.则该交流电的()
A.峰值是10VB.角速度一定是100πrad/s
C.峰值是10VD.有效值是10V
9.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示.如果其他条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为()
A.400V，0.02sB.200V，0.02s
C.400V，0.08sD.200V，0.08s
10.如左图为电热毯的电路图，电热丝接在u＝311sin100πtV的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为右图所示的波形，从而进入保温状态.若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是()

A.110VB.156V
C.220VD.311V
11.如图所示，把电阻、电感器、电容器并联接到一交流电源上，三个电流表的示数相同.若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数I1、I2、I3大小的关系是()
A.I1=I2=I3B.I1＞I2＞I3
C.I2＞I1＞I3D.I3＞I1＞I2
12.如图所示，电路中，L为一自感线圈，两支路电阻相等，则（）
A.闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数
B.闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数
C.闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数
D.断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数
13．通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示。求该交流电的有效值I＝。
14.（09天津9）（1）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=。

文章来源：http://m.jab88.com/j/45744.html

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