【學習目標】1．通過自主學習與小組合作能夠精確表述交變電流函數表達式中各物理量的意義，并能根據交變電流的函數表達式正確畫出其圖象，能根據函數表達式或圖象準確求解交變電流的周期、頻率、峰值。2．通過教師講解與小組合作能夠正確表述交變電流有效值的定義，能夠準確寫出正弦式交變電流的有效值與峰值的關系，能夠區(qū)別瞬時值、峰值、平均值與有效值。3．通過教師引導與自主學習能夠利用數學知識說出交變電流的相位及相位差，并能說出相位差對交變電流的重要性?！驹u價方案】目標1評價：能夠主動思考并積極參與小組合作學習，小組合作有序并積極、展示合作成果的學生形態(tài)大方，語言流暢，不參與展示的學生認真傾聽，及時記錄，能夠給展示的小組和同學以中肯的、激勵性的評價；所有學生能在規(guī)定時間內快速、規(guī)范、準確地完成目標評價題，準確率達90﹪以上，糾錯后準確率達95﹪以上（教師巡視觀察結果）。目標2評價：基礎較好的學生，能夠根據老師的講解，積極思考和回答問題，解答問題時物理概念運用恰當，學科語言表述較嚴謹；基礎較差的學生，能夠參考課本通過小組合作、師生互動完成有效值的學習；所有學生能在規(guī)定時間內快速、規(guī)范、準確地完成目標評價題，準確率達85﹪以上，糾錯后準確率達95﹪以上（教師巡視觀察結果）。目標3評價：能夠緊跟教師的引導，完成對“相位”和“相位差”的學習，回答問題思路清晰，語言規(guī)范。所有學生能在規(guī)定時間內快速、規(guī)范、準確地完成目標評價題，準確率達90﹪以上，糾錯后準確率達95﹪以上（教師巡視觀察結果）?！窘虒W流程】環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設情境（6分鐘）情境設計問題設置命題意圖師生活動時間預設5分鐘自測1．如圖所示的圖象中，屬于交變電流的有（）1．檢測交變電流的定義。2．滲透可以用圖象描述交變電流的變化規(guī)律。學生自主解答，師生共同展示答案。5分鐘2．如圖所示，有一匝數為N的正方形線框，邊長為L，線框繞OO′軸以角速度ω勻速轉動，勻強磁場的磁感應強度為B，求：（1）該線框產生的感應電動勢的最大值；（2）寫出感應電動勢隨時間變化的表達式；（3）線框從圖示位置轉過60°時，感應電動勢的大小。××××××××××××××××××××××××××××OO′1．檢測交變電流的函數表達式。2．檢測交變電流的峰值、瞬時值、平均值的辨別與計算。導入新課通過上節(jié)課的學習，我們知道交變電流的電壓、電流隨時間不斷變化，談到它的時候要區(qū)分它的峰值、瞬時值和平均值，我們可以用函數表達式描述交變電流的變化規(guī)律，還可以用什么更形象和細致地描述交變電流的變化？教師講述1分鐘環(huán)節(jié)二：探究新知（32分鐘）1．目標一：（9分鐘）情境設計問題設置意圖師生活動時間預設若某交變電流的函數表達式為u=311sin100πt(V)問題1：根據表達式，我們可以得到哪些信息？問題2：請畫出該交變電流的電壓隨時間變化的圖象。問題3：根據圖象我們可以看出，交變電流在做周期性的變化，因此，我們還可以用周期和頻率來描述交變電流，請求出該交變電流的周期和頻率。1．檢測對函數表達式的理解。2．檢測從函數表達式到圖象的轉換能力。自主學習小組合作實物展臺展示圖象5分鐘目標1評價我國電網中交變電流的頻率為50Hz，請問：（1）它的周期是多少？（2）在1s時間內交變電流的方向改變多少次？學生自主解答，師生共同答疑。2分鐘自主整理與答疑交變電流的函數表達式、圖象、峰值、瞬時值、周期、頻率等。2分鐘2．目標二：（18分鐘）情境設計問題設置意圖師生活動時間預設我們知道交變電流有峰值、瞬時值和平均值，那么，家庭用電的電壓220V是指什么值？問題1：交變電流的大小和方向都隨時間變化，它產生的效果也隨時間變化，在處理實際問題時，我們必須知道它每時每刻的效果嗎？問題2：請同學們小組合作完成課本35頁的思考與討論，并解答我們是從什么角度考慮求解交變電流的平均效果？問題3：請根據自己的理解說出有效值的定義。問題4：正弦式交變電流的有效值和峰值之間的關系是什么？所有的交變電流有效值和峰值之間都有這樣的關系嗎？問題5：請自主閱讀課本35頁“峰值與有效值”部分內容，舉例說明峰值、有效值的實際應用。讓學生經歷頭腦風暴，在一系列有梯度的問題鏈的解答中，建立有效值的概念，并能夠區(qū)別和辨識峰值、瞬時值和有效值。小組合作討論解答課本35頁“思考與討論”。教師巡視、解答疑惑，評價小組合作。師生共同答疑。8分鐘典型例題課本36頁4教師講解3分鐘目標2評價課本36頁2、3、5學生自主解答，教師巡視、訂正，師生共同答疑。5分鐘自主整理與答疑交變電流的有效值的定義、求解方法、應用。2分鐘3．目標三：（5分鐘）情境設計問題設置意圖師生活動時間預設兩圖線有什么不同？請自主閱讀課本36頁“相位”部分內容，回答以下問題：問題1：什么叫相位？問題2：什么叫相位差？問題3：相位差對交變電流有什么重要意義？讓學生在觀察中發(fā)現問題，并通過自主學習解決問題，培養(yǎng)學生自主學習能力。教師巡視、解答疑惑。師生共同答疑。3分鐘目標3評價課本37頁5學生自主解答，教師巡視、訂正，師生共同答疑。2分鐘環(huán)節(jié)三：應用知識（3分鐘）情境設計意圖師生活動時間預設正弦式交變電源與電阻R、交流電壓表、交流電流表按照圖1方式連接，其中，R=200Ω，圖2是輸出電壓u隨時間t化圖象，則（）A．交流電壓表的讀數是311VB．交流電流表的讀數是1.1AC．R兩端電壓隨時間變化的規(guī)律是uR=311cosπt(V)D．R兩端電壓隨時間變化的規(guī)律是uR=311cos100πt(V)對本節(jié)課所學知識進行綜合性評價。學生自主解答師生共同答疑。3分鐘環(huán)節(jié)四：課堂小結（3分鐘）1．學生總結：學生自主總結本節(jié)課的收獲。2．教師總結：本節(jié)課，我們采用兩種方式描述交變電流的變化規(guī)律——函數表達式和圖象，我們共學習了6個描述交變電流的物理量——瞬時值、峰值、平均值、有效值、頻率、周期，同學們要熟練地應用表達式或圖象求解以上物理量，并能夠熟練地將函數表達式和圖象進行轉換。3．學生自主整理。4．布置作業(yè)。【學案設計】威海三中高二物理選修3—2第五章講學案編號：3—2D007課題：5.2描述交變電流的物理量課型：新授備課日期：2014.2.28姓名：主備人：姜妮參與人：王建洪吳賓××××××××××××××××××××××××××××OO′知道交變電流，能用函數表達式和圖象描述交變電流?！究荚囌f明】內容要求1．交變電流、交變電流的圖像Ⅰ2．正弦交變電流的函數表達式、峰值和有效值Ⅰ【學習目標】1．通過自主學習與教師引導能夠精確表述交變電流函數表達式中各物理量的意義，并能根據交變電流的函數表達式正確畫出其圖象，能根據函數表達式或圖象準確求解交變電流的周期、頻率、峰值。2．通過小組合作與教師講解能夠正確表述交變電流有效值的定義，能夠準確寫出正弦式交變電流的有效值與峰值的關系，能夠區(qū)別瞬時值、峰值、平均值與有效值。3．通過自主學習與小組合作能夠利用數學知識說出交變電流的相位及相位差，并能說出相位差對交變電流的重要性?！局攸c難點】重點：交變電流的表達式、圖象、有效值難點：交變電流的表達式、圖象、有效值【學習過程】【創(chuàng)設情境】【5分自測】（限時5分鐘，滿分5分，可酌情扣卷面分0.5-1分）1．（1分）如圖所示的圖象中，屬于交變電流的有（）2．（4分）如圖所示，有一匝數為N的正方形線框，邊長為L，線框繞OO′軸以角速度ω勻速轉動，勻強磁場的磁感應強度為B，求：（1）該線框產生的感應電動勢的最大值；（2）寫出感應電動勢隨時間變化的表達式；（3）線框從圖示位置轉過60°時，感應電動勢的大小。（4）線框從圖示位置轉過90°過程中產生的平均感應電動勢?！敬痤}要求】1．請在指定位置答題。2．書寫要工整，步驟需規(guī)范。3．試卷和草紙要分開。【探究新知】【自主學習1】某交變電流的函數表達式為u=311sin100πt(V)，請解答：（1）根據表達式，我們可以求得哪些物理量？它們的大小各是多大？【小幫手】作函數圖象的一般步驟：（1）建立直角坐標系，注明坐標原點、橫坐標、縱坐標的物理量及其單位?！拘褪帧孔骱瘮祱D象的一般步驟：（1）建立直角坐標系，注明坐標原點、橫坐標、縱坐標的物理量及其單位。（2）根據數學函數知識（五點法），畫出圖象?！局R盤點1】交變電流的周期和頻率【知識盤點1】交變電流的周期和頻率【目標1評價】我國電網中交變電流的頻率為50Hz，試求：（1）它的周期是多少？（2）在1s時間內交變電流的方向改變多少次？【目標1自查】通過自主學習能夠精確表述交變電流函數表達式中各物理量的意義，并能根據交變電流的函數表達式正確畫出其圖象，能根據函數表達式或圖象準確求解交變電流的周期、頻率、峰值。【小組合作學習】請同學們小組合作完成課本35頁“思考與討論”，選代表講解步驟、展示答案?！局R盤點2】交變電流的有效值【知識盤點2】交變電流的有效值（閱讀課本35頁“峰值和有效值”）1．定義：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．正弦式交變電流的有效值與峰值之間的關系：___________________________3．應用：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【典型例題】課本36頁4★審題過程（（1）請認真閱讀題目，畫出關鍵詞，并將其轉化為物理量符號。（2）本題的已知量有哪些？所求量是什么？選用什么公式求？★規(guī)范解答【提升訓練1】如圖所示，正弦式交變電流經過半波整流器后，電流波形正好去掉了半周，這種單向電流的有效值為多少？【歸納總結】求解交變電流有效值的一般方法：（1）審題：畫出_________，并轉化為_______________。（2）確定周期，其來源是______________或_________________。（3）據公式__________________求解有效值?！咎嵘柧?】課本37頁5【目標2評價】下列說法正確的是（）A．發(fā)電機、電動機等銘牌上所標數值是最大值B．交流電流表和電壓表測定的是有效值C．電容器的擊穿電壓指所加交變電壓的最大值D．給定的交變電流值在沒有特別說明的情況下都是指有效值【目標2自查】通過小組合作與教師講解能夠正確表述交變電流有效值的定義，能夠準確寫出正弦式交變電流的有效值與峰值的關系，能夠區(qū)別瞬時值、峰值、平均值與有效值?！咀灾鲗W習2】課本36頁“相位”【知識盤點3】相位和相位差【知識盤點3】相位和相位差1．相位的定義：________________________________________________2．相位差的定義：______________________________________________3．相位差對交流電的意義：______________________________________【目標3評價】課本37頁6【目標3自查】通過教師引導與自主學習能夠利用數學知識說出交變電流的相位及相位差，并能說出相位差對交變電流的重要性?！緫弥R】正弦式交變電源與電阻R、交流電壓表、交流電流表按照圖1方式連接，其中，R=200Ω，圖2是輸出電壓u隨時間t化圖象，則（）A．交流電壓表的讀數是311VB．交流電流表的讀數是1.1AC．R兩端電壓隨時間變化的規(guī)律是uR=311cosπt(V)D．R兩端電壓隨時間變化的規(guī)律是uR=311cos100πt(V)【課堂小結】今天的物理課，我學到了哪些知識和方法？還有哪些困惑？今天的物理課，我學到了哪些知識和方法？還有哪些困惑？收獲：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________困惑：_____________________________________________________________________________【拓展資料】供電質量指標決定用戶供電質量的指標為電壓、頻率和可靠性1.電壓理想的供電電壓應該是幅值恒為額定值的三相對稱正弦電壓。由于供電系統(tǒng)存在阻抗、用電負荷的變化和用電負荷的性質等因素，實際供電電壓無論是在幅值上、波形上還是三相對稱性上都與理想電壓之間存在著偏差。(1)電壓偏差：電壓偏差是指電網實際電壓與額定電壓之差，實際電壓偏高或偏低對用電設備的良好運行都有影響。(2)電壓波動和閃變：電網電壓的均方根值隨時間的變化稱為電壓波動，由電壓波動引起的燈光閃爍對人眼腦的刺激效應稱為電壓閃變。當電弧爐等大容量沖擊性負荷運行時，劇烈變化的負荷電流將引起線路壓降的變化，從而導致電網發(fā)生電壓波動。(3)高次諧波：當電網電壓波形發(fā)生非正弦畸變時，電壓中出現高次諧波。高次諧波的產生，除電力系統(tǒng)自身背景諧波外，在用戶方面主要由大功率變流設備、電弧爐等非線性用電設備所引起。高次諧波的存在降導致供電系統(tǒng)能耗增大、電氣設備絕緣老化加快，并且干擾自動化裝置和通信設施的正常工作。(4)三相不對稱：三相電壓不對稱指三個相電壓的幅值和相位關系上存在偏差。三相不對稱主要由系統(tǒng)運行參數不對稱、三相用電負荷不對稱等因素引起。供電系統(tǒng)的不對稱運行，對用電設備及供配電系統(tǒng)都有危害，低壓系統(tǒng)的不對稱運行還會導致中性點偏移，從而危及人身和設備安全。2.頻率我國規(guī)定的電力系統(tǒng)標稱頻率(俗稱工頻)為50Hz，國際上標稱頻率有50Hz和60Hz兩種。由電力系統(tǒng)供電的交流用電設備的工作頻率應與電力系統(tǒng)頻率相一致。為了達到某種特殊目的，有的用電設備需在其它頻率下工作，則可配以專用變頻電源供電，如高頻加熱、電動機變頻調速等。當電能供需不平衡時，系統(tǒng)頻率會偏離其標稱值。頻率偏差不僅影響用電設備的工作狀態(tài)、產品的產量和質量，更重要的影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。用戶供電系統(tǒng)的電壓頻率是由電力系統(tǒng)保證的。我國國標規(guī)定，電力系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為±0.2Hz，當系統(tǒng)容量較小時，偏差值可以放到±0.5Hz。3.可靠性可靠性即根據用電負荷的性質和突然中斷其供電在政治或經濟上造成損失和影響的程度，對用電設備提出的不允許中斷供電的要求。按照供電可靠性要求，用電負荷分為下列三級：(1)一級負荷：突然停電將造成人身傷亡，或在經濟上造成重大損失，或在政治上造成重大不良影響者。如重要交通和通信樞紐用電負荷、重點企業(yè)中的重大設備和連續(xù)生產線、政治和外事活動中心等。(2)二級負荷：突然停電將在經濟上造成較大損失，或在政治上造成不良影響者。如突然停電將造成主要設備損壞或大量產品報廢或大量減產的工廠用電負荷，交通和通信樞紐用電負荷，大量人員集中的公共場所等。(3)三級負荷：不屬于一級和二級負荷者【學情分析】首先，從學生的生活體驗看，交變電流在日常生活中的應用非常廣泛，學生對交變電流有一定的感性認識。其次，從學生的知識和方法儲備看，學生已經具備了本節(jié)課必須的三角函數知識，而且通過初中的學習及第1節(jié)課的學習，學生已經會分析交變電流的產生過程，并能寫出交變電流的函數表達式，能夠說出并區(qū)分交變電流的瞬時值和峰值，這為本節(jié)課的學習打下了堅實的基礎。再次，從學生抽象思維及分析能力看，本節(jié)課對學生應用數學知識解決物理問題的能力要求是比較高的。學生通過對速度隨時間變化規(guī)律的描述，初步具備應用數學知識解決物理問題的能力，應用類比的方法能夠分析得出可以用函數表達式和圖象兩種方式描述交變電流的變化規(guī)律，通過教師引導或小組合作，他們可以對完成從函數表達式到圖象的靈活轉換，并能準確地指出和求解描述交變電流的各個物理量?；谝陨戏治?，在教學進行教學設計時，除了充分挖掘課本的素材，應注重學生的形象感知，如不是空洞地講解函數表達式，而是賦予具體數值，讓學生有更真切的體會，問題設置要有有梯度，在一系列的問題鏈的引導下使學習步步深入并淺出?！窘虒W重、難點分析】本節(jié)課的重點有兩個：一是交變電流的圖象。要求學生做到：（1）熟練地完成圖象和函數表達式的轉換；（2）從圖象和函數表達式中求解各物理量。二是交變電流的有效值。要求學生做到：（1）能說出有效值的意義；（2）會求解有效值；（3）能辨別、計算“四值”（瞬時值、峰值、有效值、平均值）難點：交變電流的有效值及“四值”的辨別、計算。【效果分析】本節(jié)課是在我?！叭h(huán)四步四維”教學理念引領下設計的一節(jié)課，既有對學校硬性要求的落實，更有我個人對“三環(huán)四步四維”的理解和創(chuàng)新，從課堂實施看，達成了預期效果。本節(jié)課的學習目標設計如下：1．通過自主學習與小組合作能夠精確表述交變電流函數表達式中各物理量的意義，并能根據交變電流的函數表達式正確畫出其圖象，能根據函數表達式或圖象準確求解交變電流的周期、頻率、峰值。2．通過教師講解與小組合作能夠準確說出交變電流有效值的定義，能夠準確寫出正弦式交變電流的有效值與峰值的關系，能夠區(qū)別、求解瞬時值、峰值、平均值與有效值。3．通過教師引導與自主學習能夠利用數學知識說出交變電流的相位及相位差，并能說出相位差對交變電流的重要性。一、教學目標設計的“深”與“實”1、教學目標設計的“深”（1）以課標解讀為出發(fā)點，對每一個行為動詞都詳細解讀，做到可測量、可操作。（2）以教材分析與整合為著力點，在對所使用的人教版教材不同時期的版本進行詳細對比分析的同時，對不同版本的教材進行了分析與整合，從而對本節(jié)課的認識更加深刻與全面。（3）以“兩考”要求與分析為參考點，詳細解讀了考試說明及要求，對近幾年的真題進行了分析，對考點、考查方式、考查頻率進行了匯總，進而分析了命題趨勢。（4）以學情分析為落腳點，通過問卷調查對學生生活體驗、知識和方法儲備、抽象思維及分析能力有了準確的把握。2、教學目標設計的“實”（1）設計依據“扎實”，依據有四個：課標要求、教材分析、真題分析、基于學。（2）行為動詞“確實”，教學目標中的每一個行為動詞都可操作、可觀測。（3）方法“實在”，學生學習方法有：自主學習、小組合作、教師講解、教師引導等。（4）結果“誠實”，教學目標設計基于學生水平，落實高考要求。本節(jié)課的目標評價如下：目標1評價：能夠主動思考并積極參與小組合作學習，小組合作有序并積極、展示合作成果的學生形態(tài)大方，語言流暢，不參與展示的學生認真傾聽，及時記錄，能夠給展示的小組和同學以中肯的、激勵性的評價；所有學生能在規(guī)定時間內快速、規(guī)范、準確地完成目標評價題，準確率達90﹪以上，糾錯后準確率達95﹪以上（教師巡視觀察結果）。目標2評價：基礎較好的學生，能夠根據老師的講解，積極思考和回答問題，解答問題時物理概念運用恰當，學科語言表述較嚴謹；基礎較差的學生，能夠參考課本通過小組合作、師生互動完成有效值的學習；所有學生能在規(guī)定時間內快速、規(guī)范、準確地完成目標評價題，準確率達85﹪以上，糾錯后準確率達95﹪以上（教師巡視觀察結果）。目標3評價：能夠緊跟教師的引導，完成對“相位”和“相位差”的學習，回答問題思路清晰，語言規(guī)范。所有學生能在規(guī)定時間內快速、規(guī)范、準確地完成目標評價題，準確率達90﹪以上，糾錯后準確率達95﹪以上（教師巡視觀察結果）。二、評價方案設計的“廣”與“實”1、評價方案設計的“廣”（1）選材“廣”：情境設計反復權衡、問題設計多方參考、對典型例題篩選改編。（2）參與面“廣”：不同層次學生參與、教師參與。（3）形式“廣”：既注重過程性評價（課堂評價：自評、互評、小組評價），又關注終結性評價（目標檢測與課后評價、教師評價）（4）要求“廣”：學習方法、交流與表達能力、規(guī)范解題、準確性等都又明確要求。2、評價方案設計的“實”（1）依據“實”：基于學習目標、基于學生水平（2）要求“實”：不同知識不同學習方法，不同水平學生不同要求（3）方法“實”：參與展示與不參與展示的學生怎么做、基礎較好與基礎較差的學生怎么做都有明確的要求。（4）結果“實”：學生學科素養(yǎng)的提升、解題的規(guī)范性與準確性都有較大進步。本節(jié)課設計的教學流程如下：本節(jié)課共設計了四個版塊：版塊一“創(chuàng)設情境”（5分鐘自測、導入新課）；版塊二“探究新知”（目標一：探究、評價、整理；目標二：探究、典例、評價、整理；目標三：探究、評價、整理）；版塊三“應用知識”（3分鐘檢測）；版塊四“課堂小結”（學生總結、教師總結、布置作業(yè)）。三、教學流程設計的“活”與“實”1、教學流程設計的“活”（1）依據“活”：基于目標和評價，基于學生的基礎、基于學生的疑難、基于學生的能力。（2）細節(jié)“活”：情境設計精巧，問題設置有梯度、層層深入；預設與生成處理靈活。（3）形式“活”：自主學習、小組合作、限時訓練。（4）氛圍“活”：教師民主、學生積極性高，教學設計層層深入。2、教學流程設計的“實”（1）一致性的“實”：目標與評價的一致性，講、練、考的一致性，基于學的教學一致性，課本與學案的結合，學案與筆記本的結合。（2）教師教的“實”：教師講解、教師引導、學生自己學、學生合作學。（3）學生學的“實”：充分調動學生的各種感官采用多種方法（聽、說、寫、做、評、總結），使得學生學習得實在。（4）收獲的“實”：學生能力得以提升，師生感情得以升華?！窘滩姆治觥?.人教版教材分析：交變電流是生產和生活中最常用到的電流，而正弦式電流又是最簡單和最基本的。正弦式電流產生的原理是基于電磁感應的基本規(guī)律，所以本章是前一章的延續(xù)和發(fā)展，是電磁感應理論的具體應用。另一方面，本節(jié)知識是全章的理論基礎，因為交變電流的特殊性，才有了變壓器及其廣泛的應用。所以，本節(jié)內容有承上啟下的作用。對于交流電規(guī)律可以用公式描述，也可以用圖象描述，而用圖象描述是全面的、細致的。由于交變電流的電壓、電流等物理量，其大小和方向都隨時間做周期性的變化，這就需要用一切特殊的物理量來描述它。如周期和頻率表示交變電流周期性變化的快慢；峰值表明交變電流在變化過程中所能達到的最大數值，反映了交變電流的變化范圍；而有效值反映的是交變電流的熱效應在時間上的平均效果。交變電流的有效值是本屆教學的重點，也是教學的難點。2.不同版本教材分析與整合（1）人教版教材不同時期版本的對比：沒有變化。（2）同一時期不同版本教材的對比、分析與整合版本內容安排分析與整合人教版第五章交變電流1.交變電流2.描述交變電流的物理量3.電感和電容對交變電流的影響4.變壓器5.電能的輸送從三個版本教材的對比可以看出，魯科版和滬科版對交流點的學習是按認識交流電、描述交流電到探究交流電產生原因的順序展開的，而人教版教材卻是按交流電如何產生到如何描述交流電的順序展開學習的，這樣的安排與教材編寫者的理念是密不可分的，如滬科版教材非常注重物理與生活的聯系，而人教版教材非常注重知識的前后銜接。魯科版第3章交變電流導入兩種電源1.交變電流的特點2.交變電流是怎樣產生的3.交流電路中的電容和電感第4章遠距離輸電導入電如何到我家第1節(jié)三相交變電流第2節(jié)變壓器第3節(jié)電能的遠距離傳輸滬科版第一章研究交變電流1.1怎樣描述交變電流2.2探究電阻、電感和電容2.3怎樣計算交變電流的有效值第二章電磁感應與發(fā)電機2.1電磁感應——劃時代的發(fā)現2.2探究感應電流的方向2.3探究感應電動勢的大小2.4電磁感應與交流發(fā)電2.5電磁感應的案例分析第三章電磁感應與現代生活3.1自感現象與日光燈3.2渦流現象與電磁灶3.3電磁感應與現代生活第四章電能的輸送與變壓器4.1高壓輸電原理4.2變壓器為什么能改變交流電4.3三相交流電及其電路4.4電能的開發(fā)與利用【兩考分析】1．學業(yè)水平考試分析：本節(jié)課為選修3—2的內容，不在學業(yè)水平測試范圍內。2．高考分析：（1）考試說明內容及要求內容要求1．交變電流、交變電流的圖像Ⅰ2．正弦交變電流的函數表達式、峰值和有效值Ⅰ（2）考點、考查方式及考查頻率考點題型考查頻率1．交變電流的圖象及表達式選擇題7年6考2．交變電流的有效值選擇題7年6考（3）真題及分析2007年（共7個選擇題，位于第3個，單選）【答案】D【考查知識】（1）交變電流的圖像及表達式（2）交變電流的有效值（3）變壓器的原理2008年（共7個選擇題，位于第5個，單選）【答案】C【考查知識】（1）交變電流的定義、圖像及表達式（2）交變電流的有效值（3）變壓器的原理（電壓、頻率）2009年（共7個選擇題，位于第4個，多選）【答案】AD【考查知識】（1）變壓器的原理（電壓、功率）（2）遠距離輸電2010年（共7個選擇題，位于第4個，多選）【答案】AD【考查知識】（1）交變電流的圖像及表達式（2）交變電流的有效值（3）變壓器（頻率）（4）電路動態(tài)變化分析2011年（共7個選擇題，位于第5個，多選）【答案】BD【考查知識】（1）交變電流的圖像及表達式（2）交變電流的有效值（3）變壓器（電壓）（4）電路動態(tài)變化分析2012年（共7個選擇題，位于第5個，多選）【答案】BC【考查知識】（1）交變電流的圖像及表達式（2）交變電流的有效值（3）變壓器（電壓）2013年（共7個選擇題，位于第4個，多選）【答案】BD【考查知識】（1）交變電流的產生、方向判斷（2）交變電流的圖像及表達式（3）交變電流的有效值（4）交變電流的瞬時值（4）命題趨勢分析①內容探究：考查的知識點主要有交變電流的產生、交變電流的圖象、交變電流的“四值”；變壓器的電流、電壓和功率的關系；遠距離輸電過程中升、降壓變壓器的匝數比以及輸電線路能耗問題。②形式探究：考題與生活、生產實際聯系緊密，貼近生活，如以電熱毯、電動機、霓虹燈、電子點火器等作為材料背景出題。往往在一道題里綜合多個考點，從多個角度挖掘問題，對考生聯系前后知識的能力要求較高。7年來均以選擇題的形式出現，且除2007、2008年外都是多選題，一般為中等難度。據2014年物理高考考試說明變化分析，物理選擇題分值增為6分，均為不定項選擇，物理分值的增加使物理分數對總分的區(qū)分度變大，為了減少該區(qū)分度，有人預測將來可能會增加一個大題，而電磁感應和交流電這部分的可能性是非常大的。綜合以上分析，對于該部分的教學要有足夠的重視，除了培訓學生準確和規(guī)范地做好選擇題外，還應該適當增加大題的訓練力度。描述交變電流的物理量試題時間：60分鐘，總分100分。一、選擇題（不定項選擇，每題5分，漏選3分，多選或錯選0分，共8題，45分）1.由交流電動勢瞬時值表達式e=10sin4πt(V)，可知A.此交流電的頻率是4π(Hz)B.此交流電的周期是0.5sC.當t=0.5s時，此交流電動勢有最大值D.當t=0時，產生此交流電的線圈平面與中性面重合【解析】設計意圖：考查學生根據交變電流表達式求解交變電流的周期、頻率。B正確根據表達式求解交變電流瞬時值及對應的線圈的位置。D正確答案：BD2.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和電流值是交變電流的最大值B.用交流電表測定的讀數值是交流電的瞬時值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.跟交變電流有相同熱效應的直流電的數值是交變電流的有效值【解析】設計意圖：考查交流電最大值、有效值在實際情況中的應用。CD正確答案：CD3.在相同的時間內，某正弦交流電通過一阻值為100Ω的電阻產生的熱量，與一電流強度為3A的直流電通過同一阻值的電阻產生的熱量相等，則A.此交流電的電流的有效值為3A，最大值為3AB.此交流電的電流的有效值為3A，最大值為6AC.電阻兩端的交流電壓的有效值為300V，最大值為300VD.電阻兩端的交流電壓的有效值為300V，最大值為600V【解析】設計意圖：考查根據電流的熱效應相同求解電流、電壓有效值，根據正弦交流電公式求解最大值。AC正確。答案：AC4.一只低壓教學電源輸出的交變電壓瞬時值U=10sin314t(V)，關于該電源的規(guī)格和使用，以下說法正確的是A.這只電源可以使"10V2W"的燈泡正常發(fā)光B.這只電源的交變電壓的周期是314sC.這只電源在t=0.01s時電壓達到最大值D.“10V2μF”電容器不能接在這只電源上【解析】設計意圖：考查根據公式求解有效值。A正確根據公式求解周期和瞬時值。BC錯誤根據電容器的額定電壓≤瞬時最大值。D正確答案：AD5.一個電阻接在10V的直流電源上，它的發(fā)熱功率為P，當接到電壓U=10sinωt(V)的交流電源上，它的發(fā)熱功率是A.0.25P B.0.5P C.P D.2P【解析】設計意圖：考查根據公式求解有效值，再根據求發(fā)熱功率需代入有效值求解。B正確答案：B6.在如圖所示電路中，已知交流電源電壓U=200sin(100πt)V，電阻R=100Ω.則電流表和電壓表的讀數分別為A.1.41A，200V B.1.41A，141VC.2A，200V D.2A，141V【解析】設計意圖：考查交變電流電壓表、電流表示數為有效值，根據交變電流表達式求解有效值。即，B正確答案：B7.一個接在某直流電源上的電熱器所消耗的電功率為P1，若把它接到電壓最大值與直流電壓相等的交流電源上，該電熱器所消耗的電功率為P2，則P1：P2為A.2：1 B.1：2 C.1：1 D.1：【解析】設計意圖:考查根據正弦交變電流的最大值和有效值的關系求解有效值，再將有效值代入求解功率。答案：B8.把電熱器接到110V的直流電源上，每秒產生的熱量為Q，現把它接到交流電源E，每秒產生的熱量為2Q，則交流電壓的最大值是A.110v B.220VC.220V D.110V【解析】設計意圖：考查根據電流熱效應求出交變電流的有效值，再依據正弦交變電流最大值和有效值關系進行求解。答案B9.右圖表示一交變電流隨時間而變化的圖象，此交流電流的有效值是A.5A B.5AC.D.3.5A【解析】設計意圖：考查根據電流的熱效應，由圖像中已知量求解有效值代入數值進行求解B正確答案：B二、填空題10.(每空3分，共12分)如圖所示為某正弦交變電流的圖象，其最大值為________，周期為________，線圈轉動的角速度為________，電流的瞬時值表達式為________【解析】設計意圖：考查根據圖像直接求出交變電流的周期為0.02s，再根據公式求出角速度為314rad／s，依據圖像中給出的某一時刻對應的瞬時值寫出表達式為14.1=Imsin314tA,將時間0.0025代入求解最大值為20A，所以i=20sin314t(A)11.(每空4分，共8分)將一電熱器接在10V直流電源上，在時間t內可將一壺水燒開.現將電熱器接到一個U=10sinωt(V)的交變電源上，煮開同一壺水需時間________；若接到另一交流電源上，需要時間為t／3，那么這個交流電源最大值為________.【解析】設計意圖：根據公式中已知Um=10V,根據求出,再根據求出t‘=2t,再根據和求出最大值為10(V)三、計算題(12題11分，13題、14題各12分，共35分)12.某電路兩端交流電壓u=Usin100πt(V)，在t=0.005s時刻，電壓u值為10V.求接在此電路兩端的電壓表示數.如將阻值為R的電阻接在此交流電壓上時功率為P；而改接在電壓為U0的直流電壓上時功率為P／2，求U0值.【解析】設計意圖:考查有效值的計算解：根據u=Umsin100πt，代人t=0.005s時的電壓值，10=Umsin0.5π得Um=10V而交流電壓表的示數反映的是有效值故U==7.07V由功率關系P=和得所求直流電壓的值U0=U==5V13.一小型發(fā)電機內的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉動.線圈匝數n=100.穿過每匝線圈的磁通量φ隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖所示.發(fā)電機內阻r=5.0Ω，外電阻R=95Ω，.已知感應電動勢的最大值Em=nφmω，其中φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值.求串聯在外電路的交流電流表(內阻不計)的讀數.【解析】設計意圖:考查有效值的計算解：由題中可知感應電動勢的最大值：Em=nωφm①設線圈在磁場中轉動的周期為T，則有ω=②根據歐姆定律，電路中電流的最大值為Im=③設交流電流表的讀數為I，它是有效值，則I=④由題中的φ-t圖線可讀出：φm=1.0×10-2WbT=3.14×10-2s解以上各式，并代人數據得I=1.4A14.發(fā)電機轉子是匝數n=100，邊長L=20cm的正方形線圈，其置于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，繞著垂直磁場方向的軸以ω=100π(rad／s)的角速度轉動，當轉到線圈平面與磁場方向垂直時開始計時.線圈的電阻r=1Ω，外電路電阻R=99Ω.試求：(1)寫出交變電流瞬時值表達式；(2)外電阻上消耗的功率；(3)從計時開始，線圈轉過過程中，通過外電阻的電荷量是多少?14．【解析】設計意圖:對于瞬時值、有效值、平均值的綜合運用解：(1)電動勢的最大值：Em=nBωL2=200π=628(V)