52描述交變電流的物理量1(學(xué)案)

1、 天津市塘沽渤海石油第一中學(xué)高二物理學(xué)練稿 課題：5. 2描述交變電流的物理量 編稿：鄭九一 校驗：靳紅梅 授課時間：2012年3月15日 編號：08課前復(fù)習(xí)1、交變電流的產(chǎn)生的規(guī)律。2、交變電流的瞬時值、最大值。新課學(xué)習(xí)5. 2描述交變電流的物理量學(xué)習(xí)目標1、知道交變電流的周期和頻率，以及它們與角速度的關(guān)系。2、知道交變電流和電壓的最大值、瞬時值、有效值及其關(guān)系。學(xué)習(xí)重點、難點重點：周期、頻率的概念，有效值的概念和計算。難點：有效值的概念和計算。學(xué)習(xí)過程：一、周期和頻率1、閱讀課本了解什么叫交變電流的周期、頻率？周期：交變電流完成一次 周期性 變化所需的 時間 ，用 T 表示，單位是 秒 。

2、頻率：交變電流在 1s 內(nèi)完成 周期性變化的次數(shù) 。用 f 表示，單位是 Hz 。周期與頻率是描述 交變電流變化快慢 的物理量。周期、頻率、角速度之間的關(guān)系為：=2/T=2f2、我們國家交變電流的周期與頻率分別為：T=0.02s、f=50Hz。電流方向每秒鐘改變 100 次。二、交變電流的峰值和有效值1、峰值：交變電流的電流、電壓的最大值稱為交變電流的峰值，即：Im、Umi/At/s0.51210-1-22、有效值：思考：右圖所示的電流通過一個R=1的電阻，它不是恒定電流。怎樣計算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?Q（I12Rt1I22Rt2）2 （1210.22210.3）22.8J如果有一個大

3、小、方向都不變的恒定電流通過電阻R，也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱，這個電流是多大?QQ即：I2Rt2.8JIA1.7A閱讀課本了解什么叫交變電流的有效值？讓交流與恒定電流分別通過大小相同的電阻，如果在交流的一個周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個恒定電流是I、電壓是U，我們就把I、U叫做這個交流的有效值。如上例中交變電流的電流有效值為 1.7 A。例1：右圖表示某交變電流隨時間變化圖象，則該交變電流有效值為（ B ）A、5AB、5 A C、3.5A D、3.5 A3、閱讀課本了解正弦（或余弦）交流電有效值與最大值之間的關(guān)系：Im=I Um=U 只適用于正弦（或余弦）式電流4、重要說明：交流用電設(shè)備上所

4、標的額定電壓和額定電流是有效值；交流電壓表和交流電流表的測量示數(shù)是有效值；交變電流的數(shù)值在無特別說明時都是指有效值。交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。引入有效值的的概念便于把處理恒定電流的一些方法拓展到交流電中。有效值和平均值的區(qū)別：交流電的有效值是按熱效應(yīng)定義的，而平均值是由公式E=n來求的，其值的大小與及t有關(guān)，如正弦式交流電一個周期內(nèi)的平均電動勢卻為零，而有效值不為零。在計算交流電通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量、熱功率以及確定保險絲的熔斷電流時，只能用有效值，而不能用平均值，在計算通過導(dǎo)體的電荷量時，只能用交流電的平均值，而不能用有效值，在考慮電容器的耐壓值時，則應(yīng)根據(jù)交流電的峰值。例2：

5、試寫出我國生活用電的規(guī)律表達式：u220sin（100t）V知識應(yīng)用1、把220 V的正弦式電流接在440電阻兩端，則該電阻的電流峰值（ B ）A、0.5 AB、0.5 A C、2 AD、 A2、一交流電壓u=536sin100t V，它的周期為 0.02 s，0.035 s時的電壓為 536 V，用交流電壓表測量時讀數(shù)應(yīng)是 380 V。3、一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如右圖所示，則（AD）A、當(dāng)t=0時，線圈平面與磁感線垂直B、當(dāng)t=0.5 s時，磁通量有最大值C、交變電流的頻率是2 HzD、線圈轉(zhuǎn)動的角速度為5 rad/s4、關(guān)于交流電的下列幾種說法正確的是（D）

6、A、在一個周期內(nèi)正弦(余弦)交流電的方向改變1次，非正弦(余弦)交流電的方向改變次數(shù)不確定B、如果某交流電的有效值為5A，那么此交流電最大值為10 AC、用交流電流表或交流電壓表測定交流電電流或交流電電壓時指針在來回擺動D、交流電用電器設(shè)備上標出的電流值或電壓值都是有效值5、關(guān)于正弦式電流的有效值，下列說法中正確的是（ BCD ）A、有效值就是交流電在一周期內(nèi)的平均值B、交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的C、在交流電路中，交流電流表和交流電壓表的示數(shù)表示的都是有效值D、對于正弦式電流，最大值的平方等于有效值平方的2倍6、將正弦交流電經(jīng)過整流器處理后，得到的電流波形剛好去掉了半周，右圖所示

7、，它的有效值是( D )UAVA、2 A B、 A C、A D、1 A7、在右圖所示電路中，已知交流電源電壓u=200sin10t V，電阻R=10，則電流表和電壓表讀數(shù)分別為（ B ）A、14.1 A，200 V B、14.1 A，141 VC、2 A，200 V D、2 A，141 V8、一只標有“220 V100 W”的燈泡，接在U=311sin314t V的電源上，則下列說法中正確的是（ C ）A、燈泡不能正常發(fā)光 B、通過燈泡的電流為i=0.45sin314t AC、與燈泡并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為220 V D、與燈泡串聯(lián)的電流表的示數(shù)為0.03 A9、一電阻接一直流電，通過4 A的電流

8、時熱功率為P，若換接一正弦交流電，它的熱功率變?yōu)椋瑒t該交流電電流的最大值為（ A ）A、4 A B、6 A C、2 A D、4 A10、一個耐壓為250 V、電容量為4.010-8 F的電容器，它可與電動勢為 176.8 V的交流電源連接，當(dāng)接在交流電源上時所帶的最大電荷量為 1.010-5 C。11、兩個相同電阻分別通以下圖兩種電流，則在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量QAQB= 12 。12、一電壓U0=10 V的直流電通過電阻R在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量與一交變電流通過R/2時在同一時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，則該交流電的有效值為多少？13、發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100匝、邊長為20 cm的正方形線圈，將它置于磁感應(yīng)強度B=0.05 T的勻強磁場中，繞著垂直于磁感線方向的軸以=100 rad/s的角速度轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面跟磁場方向垂直時開始計時，線圈和外電路的總電阻R=10 。(1)寫出交流電流瞬時值表達式；（2sin100t A）(2)線圈從計時開始，轉(zhuǎn)過過程中通過線圈某一截面的電荷量為多少？（0.01 C）14、下圖所示，交變電流發(fā)電機的矩形框ab=dc=0.40 m,，bc=ad=0.20 m，共有50匝線圈，其電阻r=1.0，在磁感應(yīng)強度B=0.20 T的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的對稱軸OO以 r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，向R