2022年描述交变电流的物理量导学案.pdf

5-2 描述交变电流的物理量【学习目标】1理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系，知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小2理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系【重点、难点】重点：交变电流的有效值难点：对交变电流有效值的理解和相关的计算【自主学习】学习任务 1：阅读教材 P34第“周期和频率”部分，完成以下内容。1周期和频率周期：交变电流完成所需的时间， 通常用表示，单位是。角速度与频率的关系为。频率：交变电流在内完成周期性变化的次数，通常用表示，单位是。角速度与频率的关系为。周期和频率的关系：。 （注：转速n 的单位是转每秒(r/s) ）（4）我国工农业及生活用电的周期为0.02s，频率为 50Hz，电流方向每秒改变次学习任务 2：阅读教材 P35第“峰值和有效值”部分，完成以下内容。2峰值（最大值）和有效值峰值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的。最大值在实际中有一定的指导意义，所有使用交流的用电器， 其最大耐值 应大于其使用的交流电压的最大值， 电容器 上的标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值线圈在匀强磁场 中绕垂 直 于磁场 的轴匀速旋转时， 电动势的最大值Em= 有效值 ：根据电流的来规定。让交变电流和恒定电流通过相同的， 如果它们在一个周期内产生， 则这个恒定电流 I 、电压 U叫做这个交流电流的有效值。人们常说的家庭电路的电压是220V 指的是它的正 弦交 变电 流 的有效值和峰值之 间的关 系： I= ，U= 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 注意：任何交变电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用3、最大值、有效值和平均值的应用求电功、平均电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用值计算，求一段时间内通过导体横截面的电量时要用值，t Iq=REt=Rn在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流电的值4、相位如图所示，甲、乙两交流电的表达式分别为： u甲；u乙，其中“ t”叫做交变电流的是 t0 时的相位，叫做交变电流的【当堂达标】1由交变电动势的瞬时表达式te4sin210V 可知（）A此交流的频率是Hz4B此交流的周期是5. 0sC此交流电动势的有效值 10VD5. 0ts时，该交流电动势达最大值2 有一交变电流如下图所示， 则由此图象可知 () A 它的周期是 0.8 s B 它的峰值是 4 A C 它的有效值是 2 2 A D它的频率是 0.8 Hz 3在图所示电路中， A 是熔断电流 I02 A 的保险丝， R是可变电阻， S是交流电源交流电源的内电阻不计， 其电动势随时间变化的规律是e220 2sin 314tV为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于() A110 2 B110 C220 D220 2 4标有“ 250 V0.5 F”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用() 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - - A220sin 100 t V B220 V 照明电路中C380sin 100 t V D380 V 动力电路中【能力检测】1. 电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_Hz 。若将该电压加在 10uF的电容器上， 则电容器的耐压值不应小于_V ；若将该电压加在一阻值为 1K的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，该电路中 保险丝的额定电流 不能低于 _A 。2正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R10 ，交流电压表的示数是10 V图乙是交变电源输出电压u 随时间 t 变化的图象则() A通过 R的电流 iR随时间 t 变化的规律是 iR2cos 100 t A B通过 R的电流 iR随时间 t 变化的规律是 iR2cos 50 t A CR两端的电压 uR随时间 t 变化的规律是 uR5 2cos 100 t V DR 两端的电压 uR随时间 t 变化的规律是 uR5 2cos 50 t V 3. 如图所示是一交流电随时间变化的图象，此交变电流的有效值是 ( ) A 5 2 A B 5A C 3.5 2 A D 3.5A 4. 由交流电动势瞬时值表达式e=10 2 sin4 t(V) ，可知（）A.此交流电的频率是 4(Hz) B.此交流电的周期是 0.5s C.当t=0.5s 时，此交流电动势有最大值D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合0.01 i /A 0.04 0.03 0.02 4 23 2/ t sO 图 5-2-5 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 5.如图5-2-5 所示为照明用交流电压e 与时间t 的关系图象电压的最大值为_V有效值为_V .电压变化周期为_s频率为 _Hz 角速度为_rad/s 瞬时值表达式V t=s3001时刻电压瞬时值为 _V此时穿 过线 圈平 面 磁 通量 的变 化 率 为 _V 此 时 线 圈平 面与 中 性 面 的 夹角 为_ 交变电流四值的比较物理含义重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值e=Emsin t i=Imsin t计算线圈某一时刻所受安培力的情况，判断氖管是否发光峰值最大的瞬时值Em=nBSIm= Em/(R+r) 确定用电器的耐压值有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值对于正弦式电流有：2mEE，2mUU，2mII（1）计算与电流热效应相关的量（如电功、电功率、热量） ；（2）交流电表的测量值；（3）电气设备标注的额定电压和额定电流；（4）保险丝的熔断电流平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值ntERrEI计算通过电路截面的电量：q=I t精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - - -