《交變電流有效值》課堂教學(xué)反思
在給出交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式之后，涉及到交變電流四個(gè)值的分析與判定。即：瞬時(shí)值、最大值、平均值和有效值。這四個(gè)值什么時(shí)候用，如何用成為課堂教學(xué)的重點(diǎn)。其中關(guān)于“有效值”問(wèn)題是重點(diǎn)中的重點(diǎn)。為什么要引入“有效值”？如何求解“有效值”？“有效值”和“平均值”有何區(qū)別？等等圍繞“有效值”建立和應(yīng)用的相關(guān)問(wèn)題都必須解決，才能幫助學(xué)生建立起“有效值”的概念。為此，本節(jié)課設(shè)置了從特殊到一般，從物理到數(shù)學(xué)再到物理的教學(xué)思路。
本節(jié)課先行給出正弦交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式，給出電壓隨時(shí)間變化圖線，讓學(xué)生根據(jù)表達(dá)式和圖像辨析不同時(shí)刻的瞬時(shí)值，體會(huì)瞬時(shí)值和最大值的概念。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)如下問(wèn)題。
問(wèn)題1：在四分之一個(gè)周期內(nèi)，交變電流的平均電動(dòng)勢(shì)是多大？
從平均的含義上引導(dǎo)學(xué)生利用法拉第電磁感應(yīng)定律求解平均電動(dòng)勢(shì)。建立平均值的概念。通過(guò)求解四分之一、半個(gè)和一個(gè)周期的平均值，體會(huì)平均值是和時(shí)間有關(guān)的，不同的時(shí)間段平均值不一樣。
問(wèn)題2：在一個(gè)周期內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的熱量是多少？
在學(xué)生思考過(guò)后通過(guò)幾個(gè)小問(wèn)題遞進(jìn)：
（1）在此過(guò)程中能否使用恒定電流公式
（2）能不能利用這段時(shí)間內(nèi)的平均值求解電熱。
利用一個(gè)周期這一特殊時(shí)間段上的分析：在一個(gè)周期內(nèi)平均電流為零，而產(chǎn)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(jié)論，進(jìn)而引入“有效值”的概念，完成引入“有效值”的必要性分析。通過(guò)閱讀課本，建立“有效值”的概念。
問(wèn)題3：如何求解交變電流的“有效值”
通過(guò)剖析“有效值”的概念，理解其中的等效替代思想后，就建立的求解“有效值”的基本思想：求出交變電流在這段時(shí)間上的通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量，再回帶到恒定電流公式中求解有效值。
在應(yīng)用階段，通過(guò)不同的例題強(qiáng)化這樣的思想。
例1是矩形波，學(xué)生通過(guò)分段可以將交變電流轉(zhuǎn)化為恒定電流，從而完成交變電流在一個(gè)周期內(nèi)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(wèn)題。這里需要微元分割處理，化一般為特殊，再次強(qiáng)調(diào)微元思想的意義和作用。順勢(shì)利用數(shù)學(xué)的積分方式給出有效值處理的一般表達(dá)式，同時(shí)給出平均值的數(shù)學(xué)表達(dá)式，通過(guò)數(shù)學(xué)表達(dá)方式的不同強(qiáng)化有效值和平均值的區(qū)別。
到此為止，從數(shù)學(xué)和物理兩個(gè)層面幫助學(xué)生建立起有效值的觀念和處理辦法，最后通過(guò)典型波形和特殊波形強(qiáng)化有效值的求解。
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