描述交變電流的物理量導(dǎo)學(xué)案

1、5-2描述交變電流的物理量導(dǎo)學(xué)案編寫：凡連鋒審核：彭志俊學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解交變電流的周期、頻率及它們之間的關(guān)系，知道我國生產(chǎn)和生活用電的周期（頻率）。2、知道交變電流和電壓的峰值、瞬時(shí)值、理解交變電流的有效值，知道正弦交變電流的有效值與峰值的關(guān)系。3、知道有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的，會求有關(guān)交變電流的有效值。知道交流電器設(shè)備所標(biāo)值、交流電表的所測值均為有效值。學(xué)習(xí)重點(diǎn)1、 描述交變電流的幾個(gè)物理量。2、 瞬時(shí)值、最大值、有效值和平均值的應(yīng)用。學(xué)習(xí)難點(diǎn)有效值的計(jì)算及應(yīng)用知識回顧一、正弦交變電流的產(chǎn)生1、閉合線圈在（勻強(qiáng)磁場、非勻強(qiáng)磁場）中繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)2、轉(zhuǎn)動(dòng)軸的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)動(dòng)軸的方向與磁場

2、方向間的關(guān)系3、中性面指的是特點(diǎn)：磁通量，磁通量的變化率， E=， I=經(jīng)過中性面電流方向。所以，線圈經(jīng)過一個(gè)周期T ，電流方向改變當(dāng)線圈平面與磁場平行時(shí)，磁通量，磁通量的變化率， E=二、正弦交變電流的規(guī)律：， I=次1、峰值：也就是正弦交變電流的最大值，Em=2、瞬時(shí)值：能夠描述出正弦交變電流在任意時(shí)間（位置）時(shí)的情況，表達(dá)式有兩種：當(dāng)線圈平面自中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，e=當(dāng)線圈平面自平行位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，e=新課探究探究 1、周期和頻率及之間的關(guān)系，閱讀課本P34 明確（ 1）周期、頻率的定義、符號及國際單位周期：頻率：（ 2）周期 T、頻率 f 、角速度的關(guān)系式： _ ； _；跟蹤練習(xí) 1：某

3、交流電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖： 則此交流電的周期為 _，頻率為 _；若照明用電通過如圖電流，則 1 秒內(nèi)電流的方向改變_次。探究 2、交流電的峰值和有效值（ 1）交流電壓和電流的峰值的含義，是指：符號：意義：跟蹤練習(xí) 2：跟蹤練習(xí)1 中交流電流的峰值是_A 。若電容器的耐壓值為4V ，則電容器兩端所加的交流電壓應(yīng)為_V 。（ 2）交流電的有效值探究：例1、如右圖所示的電流i 通過一個(gè) R=1 的電阻：(1)怎樣計(jì)算通電1s 內(nèi) R 中產(chǎn)生的熱量 ?(2)如果有一個(gè)恒定電流通過這個(gè)電阻R,也能在 1s 內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱,這個(gè)恒定電流是多大歸納總結(jié)：?（ 1）交流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的。即

4、讓交流與恒定電流分別通過相同的_,如果它們在一個(gè)_內(nèi)產(chǎn)生的 _相等，而這個(gè)恒定電流是I、電壓是我們就把I 、 U 叫做這個(gè)交流的有效值。（ 2）有效值是描述交流電_ 的物理量。計(jì)算交變電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電功率以及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，只能用交變電流的_ 值。（ 3）交流電器的設(shè)備上標(biāo)出的額定電壓、額定電流都是_，電壓表、電流表的讀數(shù)指的也是 _。U,(4) 理論計(jì)算表明，正弦交變電流的有效值與峰值之間的關(guān)系是：E=_ ， I=_ ，U=_ 。例 2：如圖所示為一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖象，此交流電電流的有效值為： （ ）A、3.5AC、5AB、 5AD 、3.5A變式訓(xùn)練： 如圖所

5、示表示一交流電隨時(shí)間而變化的圖像， 其中電流的正值為正弦曲線的正半周，其最大值為 Im ；電流的負(fù)值的強(qiáng)度為 -Im , 則該交流電的有效值為（ ）探究 3：交流電的平均值例 3：一線圈匝數(shù)n=100 匝 ,在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸以3000r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 ab=cd=10cm ， ac=bd=5cm,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0.02T,當(dāng)線圈從圖示位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)過 30 度的過程中， 此線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值為多少？過橫截面的電量為多少 ?歸納總結(jié)：交變電流的平均值與交變電流的方向及所取時(shí)間長短均有關(guān)，其數(shù)值可根據(jù)_ 計(jì)算。而不是初末狀態(tài)瞬時(shí)值的平均值。反映在交流圖象上是：波形與橫軸

6、（t 軸）所圍的“面積”對時(shí)間的比值。其大小與所取時(shí)間間隔有關(guān)。 如正弦式交流電， 其正半周期或負(fù)半周期的平均電動(dòng)勢大小為_而一個(gè)周期內(nèi)的平均電動(dòng)勢為_。【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 】1、下列說法中正確的是（）A 、交變電流在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次B、交變電流的有效值總是最大值的2 /2C、因?yàn)橛行е当硎窘蛔冸娏鳟a(chǎn)生的平均效果，所以有效值與平均值相同D、若正弦交變電流的最大值是10A ，則它的最小值是10A2、某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間的關(guān)系如下圖所示，如果其它條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速，即頻率）加倍，則交流電動(dòng)勢的最大值和周期分別為A 、 400V， 0.02sB、 200V， 0.02sC

7、、400V， 0.08sD、 200V， 0.08s3、一臺旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，在正常工作時(shí)的電動(dòng)勢為荷使電樞轉(zhuǎn)速降低了1/10，這時(shí)電動(dòng)勢為（）e=2202 sin 100 t V ，由于超負(fù)A 、 e=220C、e=1982 sin 100t V2 sin 100 t VB 、 e=220D 、 e=1982 sin 90 t V2 sin 90 t V4、正弦交流電經(jīng)過整流器后，電流波形正好去掉了半周，這種單向電流的有效值為A、2AB、2AC、2/2AD、1A5、如圖表示一交流電電流隨時(shí)間變化的圖像，其中電流的正值為正弦曲線的正半周，其最大值為 Im，電流的負(fù)值強(qiáng)度為 I m，則該交流

8、電的有效值為A 、ImB 、 2I mC、 ImD 、3I m226、有一交變電流如圖所示，則由此圖象可知A 它的周期是 0.8 sB它的峰值是 4 AC它的有效值是 2 2 AD它的頻率是 0.8 Hz7、電阻 R 、R與交流電源按照左圖方式連接，R10，R 20，合上開關(guān) S 后，通過1212電阻 R2 的正弦式交變電流i 隨時(shí)間 t 變化的情況如右圖所示則（）A 通過C通過R1 的電流有效值是R2 的電流最大值是1.2 A1.22ADB R1 兩端的電壓有效值是R2 兩端的電壓最大值是6 V62 V8、一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢為e2202sin100 t . 關(guān)于這個(gè)

9、交變電流, 下列說法中正確的是()( A ) 交變電流的頻率為100Hz( B ) 電動(dòng)勢的有效值為220V( C) 電動(dòng)勢的峰值約為311V( D ) t=0 時(shí) , 線圈平面與中性面垂直9、一個(gè)照明電燈標(biāo)有“220 V，60 W”字樣， 現(xiàn)在把它接入最大值為311 V 的正弦式交流電路中，則()A 燈的實(shí)際功率大小為C只能暗淡發(fā)光10、一個(gè)定值電阻接在20V60 WB燈絲將燒斷D能正常發(fā)光的直流電源上時(shí)，它的發(fā)熱功率為P。當(dāng)把它接在u=20 sin wt V的交流電源上時(shí)，它的發(fā)熱功率是()A 、 0.5PB 、0.25PC、PD、 2P11、兩個(gè)相同的電阻，分別通以如圖所示的正弦式交變電

10、流和方波式交變電流，兩種交變電流的最大值相等，周期相等則在一個(gè)周期內(nèi)，正弦式交變電流在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱與方波式交變電流在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱 Q2 之比等于Q1()A31B 12C21D4 312、一只電飯煲和一臺洗衣機(jī)同時(shí)并入 u=311sin314tV 的交流電源上， 均正常工作， 用電流表分別測得電飯煲的電流是 5A；洗衣機(jī)的電流是 0 5A，下列說法正確的是A、電飯煲的電阻是44，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈電阻是440B、電飯煲消耗的功率為1555W，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為155 5WC、 1 分鐘內(nèi)電飯煲消耗的電能為 6.6× 104J，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為D、電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的 10 倍6.6× 103J13、如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 0.5 T，邊長匝，線圈電阻r 1 ，線圈繞垂直于磁感線的對稱軸L 10 cm 的正方形線圈abcd 共 100OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度 2 rad/s，外電路電阻R 4，求：(1