交变电流-试讲稿与教案
一、课时定位
本课负责把电磁感应延伸到交流电实际应用。学生容易觉得公式多，其实主线很清楚：
交流电先分清四个值，再用变压器三关系处理输电。
对应入口：
- 教材页：03-交变电流
- 大招页：11-交变电流
- 模型页：变压器输电模型
- 考试页：交变电流经典题型清单
二、教学目标
- 理解正弦交流电的产生，能判断中性面和计时起点。
- 会区分瞬时值、最大值、有效值、平均值的使用场景。
- 会用理想变压器电压比、功率守恒和电流比。
- 能解释高压输电为什么能降低线损。
- 能处理自感题的通电瞬间、稳定后和断电瞬间。
三、重点与难点
| 类型 | 内容 | 突破方法 |
|---|---|---|
| 重点 | 交流四值 | 用“问什么用什么值”统一 |
| 重点 | 变压器三关系 | 电压看匝数，电流看功率 |
| 难点 | 平均值与有效值 | 对比热效应和电荷量 |
| 难点 | 远距离输电 | 画发电端、输电线、用户端 |
| 难点 | 自感瞬态 | 分三张等效电路图 |
四、课堂导入
同学们，家用插座写的是 220V。这个 220V 是不是电压的最大值？
不是。交流电的电压一直变化，电压表显示的是有效值。那最大值是多少？
正弦交流中：
所以家用交流电最大值约为 。这说明交流电题的第一件事不是代公式，而是问：题目要的是哪个值？
五、核心讲解
1. 四值选择
| 名称 | 使用场景 | 课堂口令 |
|---|---|---|
| 瞬时值 | 某一时刻 | 问时刻，用瞬时 |
| 最大值 | 图像峰值、表达式系数 | 看峰值，用最大 |
| 有效值 | 电表、热效应、功率 | 算发热，用有效 |
| 平均值 | 电磁感应电荷量 | 求电量，用平均 |
2. 正弦交流表达式
从中性面开始计时：
从线圈平面与磁场平行位置开始计时：
最大值：
3. 理想变压器
电压关系：
功率关系：
单副线圈时：
课堂强调：电流比不是背出来的，是由功率守恒推出来的。
4. 远距离输电
输电功率：
线损：
输送功率一定时，提高输电电压会降低输电电流，线损按电流平方减小。
六、板书设计
交变电流
一、产生
中性面：e = Em sin wt
平行面：e = Em cos wt
Em = NBSw
二、四值
瞬时：某时刻
最大：峰值/表达式
有效：电表/热效应/功率
平均：电荷量
三、变压器
U1/U2 = n1/n2
P1 = P2
I1/I2 = n2/n1
四、输电
P损 = I^2 R线
升压 -> 降流 -> 降损七、课堂例题与答案
例 1：有效值
题目：正弦交流电最大值为 ，求有效值。
答案：
例 2：变压器
题目：理想变压器原线圈 1000 匝，副线圈 200 匝，原线圈接 交流电，求副线圈电压。
答案：
例 3：输电线损
题目：输送功率不变，输电电压提高为原来的 5 倍，线损变为原来的多少？
答案：
电流变为原来的 ，线损：
所以变为原来的：
八、问题链
- 电压表测交流电读的是瞬时值还是有效值？
- 为什么求电荷量不能用有效值？
- 变压器能不能改变直流电压？
- 副线圈负载变大，原线圈电流为什么会变？
- 高压输电降低的是电阻还是电流？
- 自感线圈为什么能让灯泡延迟变亮？
参考回答：
- 有效值。
- 电荷量由平均电流决定。
- 不能，变压器依靠变化磁通量。
- 副线圈功率变，原线圈输入功率随之变。
- 降低输电电流。
- 电感阻碍电流变化。
九、错题回收
| 错误表现 | 错因 | 回炉动作 |
|---|---|---|
| 电表示数当最大值 | 四值不清 | 重写四值表 |
| 求电荷量用有效值 | 热效应和电量混淆 | 写 |
| 电流比写反 | 只背匝数比 | 用 推导 |
| 输电线损算错 | 没求输电电流 | 先写 |
| 自感灯泡判断错 | 没分阶段 | 画三张等效电路图 |
十、作业与答案
作业 1
正弦交流电电流最大值为 ，求有效值。
答案：
作业 2
理想变压器原副线圈匝数比为 ，副线圈接 负载电流，求原线圈电流。
答案：
作业 3
输电线电阻为 ，输送功率为 ，输电电压为 ，求线损。
答案：