-描述交变电流的物理量-导学案5249.pdf

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1、 5-2 描述交变电流的物理量 导学案 编写：凡连锋 审核：彭志俊 学习目标 1、理解交变电流的周期、频率及它们之间的关系，知道我国生产和生活用电的周期（频率）。2、知道交变电流和电压的峰值、瞬时值、理解交变电流的有效值，知道正弦交变电流的有效值与峰值的关系。3、知道有效值是根据电流的热效应规定的，会求有关交变电流的有效值。知道交流电器设备所标值、交流电表的所测值均为有效值。学习重点 1、描述交变电流的几个物理量。2、瞬时值、最大值、有效值和平均值的应用。学习难点 有效值的计算及应用 知识回顾 一、正弦交变电流的产生 1、闭合线圈在 （匀强磁场、非匀强磁场）中绕转动轴匀角速度转动 2、转动轴的

2、特点：转动轴的方向与磁场方向间的关系 3、中性面指的是 特点：磁通量 ，磁通量的变化率 ，E=，I=经过中性面电流方向 。所以，线圈经过一个周期 T，电流方向改变 次 当线圈平面与磁场平行时，磁通量 ，磁通量的变化率 ，E=，I=二、正弦交变电流的规律：1、峰值：也就是正弦交变电流的最大值，E=m 2、瞬时值：能够描述出正弦交变电流在任意时间（位置）时的情况，表达式有两种：当线圈平面自中性面开始转动时，e=当线圈平面自平行位置开始转动时，e=新课探究 探究 1、周期和频率及之间的关系，阅读课本 P34 明确 （1）周期、频率的定义、符号及国际单位 周期：频率：（2）周期 T、频率 f、角速度的

3、关系式：_；_；跟踪练习 1：某交流电流随时间变化的规律如图：则此交流电的周期为_，频率为_；若照明用电通过如图电流，则 1 秒内电流的方向改变_次。探究 2、交流电的峰值和有效值 （1）交流电压和电流的峰值的含义，是指：符号：意义：跟踪练习 2：跟踪练习 1 中交流电流的峰值是_A。若电容器的耐压值为 4V，则电容器两端所加的交流电压应为_V。（2）交流电的有效值 探究：例 1、如右图所示的电流 i 通过一个 R=1的电阻：(1)怎样计算通电 1s 内 R 中产生的热量?(2)如果有一个恒定电流通过这个电阻 R,也能在 1s 内产生同样的热,这个恒定电流是多大?归纳总结：（1）交流的有效值是

4、根据电流的热效应定义的。即让交流与恒定电流分别通过相同的 U,I、电压是内产生的_相等，而这个恒定电流是_,如果它们在一个_ 叫做这个交流的有效值。I 我们就把、U 的物理量。计算交变电流通过导体产生的热量_（2）有效值是描述交流电 值。和电功率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用交变电流的_，电压表、电流表的_（3）交流电器的设备上标出的额定电压、额定电流都是。读数指的也是_ 理论计算表明，正弦交变电流的有效值与峰值之间的(4)关系是：。I=_，U=_E=_，：如图所示为一交流电的电流随时间而变化的图象，2 例）此交流电电流的有效值为：（5A B、A、3.5 A 3.5A 、A DC、5 其中

5、电流的正值为正弦曲线的如图所示表示一交流电随时间而变化的图像，变式训练：）-Im,正半周，其最大值为 Im；电流的负值的强度为则该交流电的有效值为（3：交流电的平均值探究 3000r/min,在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以 3：一线圈匝数 n=100 匝例当线圈从图示位磁场的磁感应强度为 0.02T,ab=cd=10cm，ac=bd=5cm,匀速转动。此线圈内感应电动势的平均值为多少？过横截面的 30 度的过程中，置逆时针转过?电量为多少 归纳总结：交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间长短均有关，其数值可根据 计算。而不是初末状态瞬时值的平均值。_轴）所围的“面积”对时间的比值。其大小

6、与所 t 反映在交流图象上是：波形与横轴（_其正半周期或负半周期的平均电动势大小为取时间间隔有关。如正弦式交流电，。而一个周期内的平均电动势为_】【达标训练 ）1、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、交变电流的有效值总是最大值的 B/2 2C、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 10A，则它的最小值是10A 2、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如下图所示，如果其它条件不变，仅使线 圈的转速（转速，即频率）加倍，则交流电动势的最大 值和周期分别为0.02s，200V 400V，0.02s 、A、B0.08s

7、 200V，400V0.08s 、C、D ，由于超负 3、一台旋转电枢式交流发电机，在正常工作时的电动势为 t Ve=220sin 1002，这时电动势为（荷使电枢转速降低了 1/10 ）t V t V B、e=220A、sin 90e=220sin 10022t V sin 90t V D、C、e=198e=198sin 10022、正弦交流电经过整流器后，电流波形正好去掉了半周，这种 4 单向电流的有效值为 1 A D C、/2 A A、2 A B、A 2、如图表示一交流电电流随时间变化的图像，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最 5 I，则该交流电的有效值为，电流的负值强度为大值为 I

8、mm II3、C、I AD、BmI2mmm 22 6、有一交变电流如图所示，则由此图象可知 0.8 s A它的周期是 4 A B它的峰值是 A 它的有效值是 22C 0.8 HzD它的频率是后，通过S20，合上开关与交流电源按照左图方式连接，R、RR10，R7、电阻2121）i 随时间 t 变化的情况如右图所示则（的正弦式交变电流电阻 R2 6 V 两端的电压有效值是 BR1A通过 R1 的电流有效值是 1.2 A 2 V 两端的电压最大值是 1.622 A DR2C通过 R2 的电流最大值是t2sin100e220.、一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为 8 关 ),下列说法中正确

9、的是(于这个交变电流)电动势的有效值为 220V100Hz (B(A)交变电流的频率为,线圈平面与中性面垂直 D)t=0 时(C)电动势的峰值约为 311V (的正弦式交流电路现在把它接入最大值为 311 V 一个照明电灯标有“220 V，60 W”字样，9、)(中，则 灯丝将烧断 B 60 W 灯的实际功率大小为 A D能正常发光 C只能暗淡发光 u=20 sin wt VP。当把它接在 10、一个定值电阻接在 20V 的直流电源上时，它的发热功率为)的交流电源上时，它的发热功率是(2P D、C、P 0.25P A、0.5P B、两种交变电、两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦式交变电流和

10、方波式交变电流，11Q1流的最大值相等，周期相等则在一个周期内，正弦式交变电流在电阻上产生的焦耳热之比等于与方波式交变电流在电阻上产生的焦耳热 Q2 )(3 2 1B 1 3A C21 D4 12、一只电饭煲和一台洗衣机同时并入 u=311sin314tV 的交流电源上，均正常工作，用电流表分别测得电饭煲的电流是 5A；洗衣机的电流是 05A，下列说法正确的是 A、电饭煲的电阻是 44，洗衣机电动机线圈电阻是 440 B、电饭煲消耗的功率为 1555W，洗衣机电动机消耗的功率为 1555W 43C、1 分钟内电饭煲消耗的电能为 6.610J，洗衣机电动机消耗的电能为 6.610J D、电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的 10 倍 13、如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B0.5 T，边长 L10 cm 的正方形线圈 abcd 共 100 匝，线圈电阻 r1，线圈绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速转动，角速度2 rad/s，外电路电阻 R4，求：(1)转动过程中感应电动势的最大值；(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过 60角时的瞬时感应电动势；(3)由图示位置转过 60角的过程中产生的平均感应电动势；(4)交流电压表的示数；(5)线圈转动一周外力所做的功；R 的电荷量是多少？角的过程中，通过(6)线圈转过 60 课后小结 课后反思