高考物理复习 描述交变电流的物理量.doc

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1、高考物理复习 描述交变电流的物理量 教学目标1.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.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.教学重点交变电流有效值概念. 教学难点交流电有效值概念及计算. 教学过程一、引入新课上节课讲了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流电.如何描述交流电的变化规律呢？瞬时电动势：e=Emsin t瞬时电流：i=Imsin t.瞬时电压：u=Umsin t.其中Em=NBS 强调从中性面开始计时也可以用图象法描述.如图所示：交流电的大小和方向都随时间做周期性变化，只用电

2、压、电流描述不全面.这节课我们学习表征正弦交流电的物理量.二、新课教学1.交变电流的峰值（Em,Im,Um）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.注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ，即仅由匝数 ，线圈面积 ，磁感强度 和角速度 四个量决定与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的电容器的耐压值.（有条件情况下可以做一做）将电容器（8 V，500 F）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.从这个实验中可以发现：电容器的

3、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.但是交流电的最大值不适于表示交流电产生的效果，在实际中通常用有效值表示交流电流的大小.2.有效值（E、I、U）描述交流电做功或热效应的物理量演示如下图所示，将两只“6 V、0.3 A”的小电珠A、B，一个接在6 V的直流电源上，一个接在有效值为6 V的交流电源上，观察灯的亮度.两灯的亮度相同.让交流电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流电的有效值.通常用大写字母U、I、E表示有效值.由于直流电和交流电在热效应上效果是相同的，我们把跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的

4、有效值。3.正弦交流电的有效值与最大值的关系计算表明，正弦交流电的最大值与有效值有以下关系：（强调正弦交流电）I=0.707Im U=0.707Um强调（1）各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值.（2）交流电表（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.（4）对于交流电若没有特殊说明的均指有效值例：1、求课本39页思考与讨论中交流电有效值2、表示交变电流随时间变化图象如图所示，则交变电流有效值为A.5AB.5 A C.3.5AD.3.5 A4. 表征交变电流变化快慢的物理量周期 ：电流完成一次周期性变化所用的时间单位：s.频率 ：一秒内完成周期性变化的

5、次数单位：Z.角频率 ：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度单位：rad/s.、角速度、频率和周期的关系：*峰值、有效值、平均值在应用上的区别峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的而平均值是由公式 确定的，其值大小由某段时间磁通量的变化量来决定，在不同的时间段里是不相同的如对正弦交流，其正半周或负半周的平均电动势大小为：，而一周期内的平均电动势却为零在计算交流通过电阻产生的热功率时，只能用有效值，而不能用平均值在计算通

6、过导体的电量时，只能用平均值，而不能用有效值5.巩固练习1、 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的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO以r/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.2、如图示，有波形方波的交变电流，它的有效值是 A2v BvC2/v D4/v三、小结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：最大值、有效值、周期、频率.2.正弦式交流电最大值与有效值的关系：I=, U=.3.交流电的周期与频率的关系：T=.四、板书设计描述交变电流的物理量

7、练习班级姓名学号日期等第11月5日( )1、把220 V的正弦式电流接在440 电阻两端，则该电阻的电流峰值A.0.5 AB.0.5 AC.2 AD. A( )2、电路如图所示，交变电流电源的电压是6 V，它跟电阻R1、R2及电容C、电压表一起连成如图电路.忽略电源内阻，为保证电容器不击穿，电容器耐压值U2和电压表示数U1分别为A.U1=6 VB.U2=6 VC.U1=6 V D.U26V( )3、关于正弦式电流的有效值，下列说法中正确的是A.有效值就是交流电在一周期内的平均值B.交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的C.在交流电路中，交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值D.对于正弦

8、式电流 ，最大值的平方等于有效值平方的2倍( )4、一电压U0=10 V的直流电通过电阻R在时间t内产生的热量与一交变电流通过R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电的有效值为多少？( )5、在图示电路中，已知交流电源电压u=200sin10t V，电阻R=10 ，则电流表和电压表读数分别为A.14.1 A,200 V B.14.1 A,141 VC.2 A,200 VD.2 A,141 V6、两个相同电阻分别通以下图两种电流，则在一个周期内产生的热量QAQB=_.7、某交变电流的瞬时值u=Umsin100t，当t=1/600s时，u=5V，则用电压表测该交流电压，读数为 V。8、如图所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近旋转，A线圈中通有如图乙所示的电流i，则（）A、在t1到t2时间内A、B线圈相吸B、在t2到t3时间内A、B线圈相斥C、t1时刻两线圈间作用力为零D、t2时刻两线圈间作用力最大9、求下图所示交流电的有效值10、下列各交流电的峰值均为E，试求有效值。11、如图所示，单匝线圈面积为S，电阻为R，在匀强磁场中绕中心轴OO从图示位置开始以角速度匀速转动，求它转动/2过程中，线圈中产生的热量。用心 爱心 专心 125号编辑 5