2022年峰值有效值 .pdf

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1、交流电的描述方法（一）知识与技能1理解什么是交变电流的峰值和有效值，知道它们之间的关系。2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。重点交变电流有效值概念。难点交变电流有效值概念及计算。（一）引入新课矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，在线圈中产生了正弦交变电流。如何描述交变电流的变化规律呢？可以用公式法描述。从中性面开始计时，得出瞬时电动势： e= 瞬时电流： i = 瞬时电压： u= 其中 Em= （二）进行新课1周期和频率交变电流完成一次周期性的变化所用的时间，叫做交变电流的周期，用T表示。交变电流在1 s 内完成周期性变化的

2、次数，叫做交变电流的频率，用f表示。T=f1我国使用的交变电流频率f=50 Hz，周期T=0。02 s 。此数据为常数“打点计时器”2交变电流的峰值（Em，Im，Um）当前知识环境只有电容器用峰值交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度。将电容器（ 8 V，500F）接在学生电源上充电，接8 V电压时电容器正常工作，接16 V 电压时，几分钟后闻到烧臭味，后听到爆炸声。电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压，若电源电压的最大值超过耐压值，电容器可能被击穿。但是交变电流的最大值不适于表示交变电流产生的效果，在实际中通常用有效值表示交变电

3、流的大小。思考与讨论：00.2s 、 0.2 0.5s 、0.5 0.8s 、0.8 1s 这四个阶段电流大小不变化，分别计算出热量，然后加起来。由RtIQ2解得2.01QJ；2 .12QJ；2.13QJ；2.04QJ 所以， 1s 内电阻 R中产生的热量为8.22.02.12.12.0QJ 由RtIQ2解得，8 .2RtQIA=1.67A 3有效值（E、I、U）求解方法热等效法-即一个完整周期内等热直流数据让交变电流和直流电通过同样的电阻，如果它们在相同时间内产生热量相等，把直流电的值叫做交变电流的有效值。通常用大写字母U、I、E表示有效值。正弦交变电流的最大值与有效值有以下关系：名师资料总

4、结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - I=2mI=0.707ImU=2mU=0.707Um（ 1）各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值。（ 2）交变电流表（电压表或电流表）所测值为有效值。（ 3）计算交变电流的功、功率、热量等用有效值。（三）课堂总结、点评本节课主要学习了以下几个问题：1表征交变电流的几个物理量：周期和频率、峰值和有效值。2交变电流的周期与频率的关系：T=f1。3正弦式交变电流最大值与有效值的关系：I=2m

5、I，U=2mU。（四）实例探究【例 1】好多同学家里都有调光电灯和调速风扇，过去是用变压器来实现的缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速，现在的调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流的每个二分之一周期内，前14周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯两端的电压，那么现在电灯两端的电压为() AUm/2BUm/2 CUm/(22) D.2Um【例 2】交流发电机矩形线圈边长ab=cd=0.4 m ，bc=ad=0.2 m ，共 50 匝，线圈电阻r=1 ，线圈在B=0.2 T的匀

6、强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO以100r/s转速匀速转动，外接电阻 9，如图所示。求：（ 1）电压表读数；（ 2）电阻R上电功率。1下列各个量，其中所指为有效值的是() A交流电压表的示数B保险丝的熔断电流C电容器的击穿电压D家庭用的220 V 交流电压答案： ABD 2关于交变电流的有效值U 和最大值 Um，下列说法正确的是() A任何形式的交流电压的有效值都是U Um/2的关系B正弦式交变电流具有U Um/2的关系C照明电压220 V 和动力电压380 V 指的都是有效值D 交流 电压 表 和 电流 表 测 量的 是交 流电 的最 大值BC. 3.如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可

7、确定该电压的() A周期是 0.01 s B最大值是311 V C有效值是220 V D表达式为u220sin 100t(V) BC. 5有两支交流电：e1311sin(100 t4)V 和 e2220sin(50 t2) V，它们的峰值、有效值分别是多少？它们的频率各是多少？ t0 时它们的相位差是多少？答案： 311 V、 220 V220 V、156 V50 Hz、25 Hz4名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - -

8、 课时检测1一个照明电灯标有“ 220 V60 W ”字样，现在把它接入最大值为311 V 的正弦式交流电路中，则( ) A灯的实际功率大小为60 W B灯丝将烧断C只能暗淡发光 D能正常发光2下列说法中正确的是( ) A交变电流在一个周期内电流方向改变两次 B交变电流的有效值总是最大值的12C因为有效值表示交变电流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同D若正弦交变电流的最大值是10 A ，则它的最小值是10 A 3. 交流电源电压u20 sin(100t) V ，电路中电阻R10 . 则如图电路中电流表和电压表的读数分别为 ( ) A1.41 A,14.1 V B1.41 A,20 V C2

9、 A,20 V D2 A,14.1 V 4 如图所示是一交变电流的it图象，则该交变电流的有效值为( ) A4 A B22 A C.83 A D.2303 A 5 两个完全相同的电热器分别通过如图5212 甲和乙所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦式电流，则这两个电热器功率Pa、Pb之比为 ( ) A1 1 B21 C1 2 D41 6. 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e2202sin314tV为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( ) A1102 B110 C220 D2202 7把一只电

10、热器接在100 V 的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q，若将它分别接到u1100sin t V 和u250sin2 t V 的交流电源上，仍要产生Q的热量，则所需时间分别是( ) At,2tB2t,8tC2t,2tDt,4t8. 电阻R1、R2与交流电源按照左图方式连接，R110 ，R220 . 合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如右图所示则A通过R1的电流有效值是1.2 A BR1两端的电压有效值是6 V C通过R2的电流最大值是1.22 A DR2两端的电压最大值是62 V 10. 如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N 100，线圈电

11、阻r3 ，abcd0.5 m ，bcad0.4 m ，磁感应强度B0.5 T ，电阻R311 ，当线圈以n300 r/min的转速匀速转动时求：(1) 感应电动势的最大值；(2)t 0 时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势瞬时值表达式；(3) 此电压表的示数是多少答案： (1)314 V (2)e314sin10 t V (3)220 V 11. 如图 5217 所示，矩形线圈面积为S，匝数为n，内阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度 做匀速转动当它从图中位置转过90的过程中，求： (1) 通过电阻R的电荷量是多少？(2) 外力做的功是多大？答案： (1)nBSRr(2)n2B2S24Rr答案： 1AD 2A. 3A .4D 5B .6B. 7B 8B. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -