《交變電流有效值》課堂教學反思
《交變電流有效值》課堂教學反思
在給出交變電流瞬時值表示式之後,涉及到交變電流四個值的分析與判定。即:瞬時值、最大值、平均值和有效值。這四個值什麼時候用,如何用成為課堂教學的重點。其中關於“有效值”問題是重點中的重點。為什麼要引入“有效值”?如何求解“有效值”?“有效值”和“平均值”有何區別?等等圍繞“有效值”建立和應用的相關問題都必須解決,才能幫助學生建立起“有效值”的概念。為此,本節課設定了從特殊到一般,從物理到數學再到物理的教學思路。
本節課先行給出正弦交變電流的瞬時表示式,給出電壓隨時間變化圖線,讓學生根據表示式和影象辨析不同時刻的瞬時值,體會瞬時值和最大值的概念。在此基礎上設計如下問題。
問題1:在四分之一個週期內,交變電流的平均電動勢是多大?
從平均的含義上引導學生利用法拉第電磁感應定律求解平均電動勢。建立平均值的概念。透過求解四分之一、半個和一個週期的平均值,體會平均值是和時間有關的,不同的時間段平均值不一樣。
問題2:在一個週期內,電阻上產生的熱量是多少?
在學生思考過後通過幾個小問題遞進:
(1)在此過程中能否使用恆定電流公式
(2)能不能利用這段時間內的平均值求解電熱。
利用一個週期這一特殊時間段上的分析:在一個週期內平均電流為零,而產生的熱量顯然不為零。從而得出不能利用平均值求解熱量的結論,進而引入“有效值”的概念,完成引入“有效值”的必要性分析。透過閱讀課本,建立“有效值”的概念。
問題3:如何求解交變電流的“有效值”
透過剖析“有效值”的概念,理解其中的等效替代思想後,就建立的求解“有效值”的基本思想:求出交變電流在這段時間上的透過電阻產生的熱量,再回帶到恆定電流公式中求解有效值。
在應用階段,透過不同的例題強化這樣的思想。
例1是矩形波,學生透過分段可以將交變電流轉化為恆定電流,從而完成交變電流在一個週期內熱量的'求解。再完成有效值的求解。
例2 是正弦波形,很顯然分段解決不了問題。這裡需要微元分割處理,化一般為特殊,再次強調微元思想的意義和作用。順勢利用數學的積分方式給出有效值處理的一般表示式,同時給出平均值的數學表示式,透過數學表達方式的不同強化有效值和平均值的區別。
到此為止,從數學和物理兩個層面幫助學生建立起有效值的觀念和處理辦法,最後透過典型波形和特殊波形強化有效值的求解。