物理知識備課總結

教學目的：

l、掌握表徵交變電流大小物理量．

2、理解有效值的定義並會用它解決相關問題．

3、掌握表徵交變電流變化快慢的物理量．

教學重點：表徵交流電的幾個物理量，特別是“有效值”

教學難點：有效值的理解

教學方法：啟發式綜合教學法

教學用具：幻燈片、交流發電機模型、演示電流表、

教學過程：

一、知識回顧

（一）、交變電流：

大小和方向都隨時間作週期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流．如圖所示（b）、（c）、（e）所示電流都屬於交流，其中按正弦規律變化的交流叫正弦交流．如圖（b）所示．而（a）、(d)為直流，其中（a）為恆定電流．

（二）、正弦交流的產生及變化規律．

1、產生：當線圈在勻強磁場中繞垂直於磁場方向的軸勻速轉動時，線圈中產生的交流是隨時間按正弦規律變化的．即正弦交流．

2、中性面：勻速旋轉的線圈，位於跟磁感線垂直的平面叫做中性面．這一位置穿過線圈的`磁通量最大，但各邊都未切割磁感線，或者説這時線圈的磁通量變化率為零，線圈中無感應電動勢．

3、規律：

（1）函數表達式：

匝面積為 的線圈以角速度 轉動，從中性面開始計時，則 ．用 表示峯值 ,則 在純電阻電路中，

電流： ．

電壓： ．

（2）圖象表示：

二、新課教學：

1、表徵交變電流大小物理量

①瞬時值：對應某一時刻的交流的值，用小寫字母表示， ， ， ．

②峯值：即最大的瞬時值用大寫字母表示， , ， ．

, ．

注意：線圈在勻強磁場中繞垂直於磁感線方向的軸勻速轉動時，所產生感應電動勢的峯值為 ，即僅由匝數

，線圈面積 ，磁感強度 和角速度 四個量決定．與軸的具體位置，線圈的形狀及線圈是否閉合都是無關的．

③有效值：

ⅰ、意義：描述交流電做功或熱效應的物理量

ⅱ、定義：跟交流熱效應相等的恆定電流的值叫做交流的有效值．

ⅲ、正弦交流的有效值與峯值之間的關係是 ； .

注意：正弦交流的有效值和峯值之間具有 ； 的關係，非正弦（或餘弦）交流無此關係，但可按有效值的定義進行推導，如對於正負半周最大值相等的方波電流，其熱效應和與其最大值相等的恆定電流是相同的，因而其有效值即等於其最大值．即

．

ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流電流表和交流電壓表的讀數是有效值．對於交流電若沒有特殊説明的均指有效值．

ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值．

④峯值、有效值、平均值在應用上的區別．

峯值是交流變化中的某一瞬時值，對純電阻電路來説，沒有什麼應用意義．若對含電容電路，在判斷電容器是否會被擊穿時，則需考慮交流的峯值是否超過電容器的耐壓值．

交流的有效值是按熱效應來定義的，對於一個確定的交流來説，其有效值是一定的．而平均值是由公式 確定的，其值大小由某段時間磁通量的變化量來決定，在不同的時間段裏是不相同的．如對正弦交流，其正半周或負半周的平均電動勢大小為：

而一週期內的平均電動勢卻為零．在計算交流通過電阻產生的熱功率時，只能用有效值，而不能用平均值．在計算通過導體的電量時，只能用平均值，而不能用有效值．