描述交變電流的物理量導(dǎo)學(xué)案2014

1、描述交變電流的物理量設(shè)計人：_ 備課組長：_ 教研組長：_ 使用時間：_一教學(xué)目標(biāo)1理解交變電流的周期、頻率以及它們之間的關(guān)系，知道我國生產(chǎn)和生活用電的周期（頻率）的大小2理解什么是交變電流的最大值和有效值，知道它們之間的關(guān)系二【自主學(xué)習(xí)】1周期和頻率周期：交變電流完成 所需的時間，通常用 表示，單位是 。 角速度與頻率的關(guān)系為 。頻率：交變電流在 內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，通常用 表示，單位是 。角速度與頻率的關(guān)系為 。周期和頻率的關(guān)系： 。（ 注：轉(zhuǎn)速n的單位是轉(zhuǎn)每秒(r/s) ）（4）我國工農(nóng)業(yè)及生活用電的周期為0.02s，頻率為50Hz，電流方向每秒改變 次2峰值（最大值）和有效值峰值：

2、交變電流在一個周期內(nèi)電流或電壓所能達到的 。最大值在實際中有一定的指導(dǎo)意義，所有使用交流的用電器，其最大耐值應(yīng)大于其使用的交流電壓的最大值，電容器上的標(biāo)稱電壓值是電容器兩極間所允許電壓的最大值線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速旋轉(zhuǎn)時，電動勢的最大值Em= 有效值：根據(jù)電流的 來規(guī)定。讓交變電流和恒定電流通過相同的 ，如果它們在一個周期內(nèi)產(chǎn)生 ，則這個恒定電流I、電壓U叫做這個交流電流的有效值。 人們常說的家庭電路的電壓是220指的是它的 正弦交變電流的有效值和峰值之間的關(guān)系：I= ，U= 。注意：任何交變電流都有有效值，但上述關(guān)系只限于正弦交變電流，對其他形式的交變電流并不適用3、最大值、有

3、效值和平均值的應(yīng)用求電功、平均電功率以及確定保險絲的熔斷電流等物理量時，要用 值計算，求一段時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量時要用 值，=t=在考慮電容器的耐壓值時，則應(yīng)根據(jù)交流電的 值交變電流四值的比較（小結(jié)）物理含義重要關(guān)系適用情況瞬時值交變電流某一時刻的值e=Emsinti=Imsint計算線圈某一時刻所受安培力的情況，判斷氖管是否發(fā)光峰值最大的瞬時值Em=nBSIm= Em/(R+r)確定用電器的耐壓值有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值對于正弦式電流有： ， ， （1）計算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量（如電功、電功率、熱量）；（2）交流電表的測量值；（3）電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓和額定電流；（4

4、）保險絲的熔斷電流平均值交變電流圖象中圖線與時間軸所夾面積與時間的比值 計算通過電路截面的電量：q=t 課堂互動一、周期和頻率 峰值和有效值例1.小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示，此線圈與一個R10的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他電阻，下列說法正確的是A交變電流的周期為0.125 B交變電流的頻率為8HzC交變電流的有效值為A D交變電流的最大值為4A二、有效值的計算i/A3O t/s-60.2 0.3 0.5 0.6【例2】 通過某電阻的周期性交變電流的圖象如右。求該交流電的有效值I。 注意：有效值不是平均值，這是兩個完全不

5、同的物理量。有效值是一種等效替代，把恒定電流與交變電流通入相同的電阻，經(jīng)過相同的時間，產(chǎn)生相同的電熱，我們就把恒定電流的大小叫做交變電流的有效值.這里的相同時間是指較長的時間或者是周期的整數(shù)倍.練習(xí)2、如圖表示一交變電流隨時間變化的圖象，此交變電流的有效值是（ ） A5A； B5A； C35A ；D35A【例3】如圖所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=05T，邊長L=10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r1，線圈繞垂直與磁感線的對稱軸OO/勻速轉(zhuǎn)動，角速度為2rads，外電路電阻R4，求：（1）轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值（2）由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）轉(zhuǎn)過600時的即時感應(yīng)電動

6、勢（3）由圖示位置轉(zhuǎn)過600角時的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢（4）交流電電表的示數(shù)（5）轉(zhuǎn)動一周外力做的功（6）周期內(nèi)通過R的電量為多少？練習(xí)3、發(fā)電機轉(zhuǎn)子是匝數(shù)n=100，邊長L=20cm的正方形線圈，其置于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，繞著垂直磁場方向的軸以=100(rads)的角速度轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場方向垂直時開始計時.線圈的電阻r=1，外電路電阻R=99.試求：(1)寫出交變電流瞬時值表達式；(2)外電阻上消耗的功率；(3)從計時開始，線圈轉(zhuǎn)過過程中，通過外電阻的電荷量是多少?1一個矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢按正弦規(guī)律變化，其瞬時值的表達式為e=220si

7、n100tV，下列說法中正確的是：( )A頻率是50Hz B.當(dāng)t=0時，線圈平面與中性面重合C當(dāng)t=1/100 s時，e的值最大，為220V D線圈轉(zhuǎn)動的角速度為314rad/s2下列數(shù)據(jù)中不屬于交變電流有效值的是（ ）A.交流電表的示數(shù)B.燈泡的額定電壓C.電容器的耐壓值D.保險絲的額定電流圖18234.在圖1823所示電路中，已知交流電源電壓u=200sin(100t) V，電阻R=100 .則電流表和電壓表的讀數(shù)分別為( ) A，200 V B.1.41 A，141 V C.2 A，200 V D.2 A，141 V2正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照圖甲所示的方式連接，R10 ，交

8、流電壓表的示數(shù)是10 V圖乙是交變電源輸出電壓u隨時間t變化的圖象則()A通過R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是iR cos 100t AB通過R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是iR cos 50t ACR兩端的電壓uR隨時間t變化的規(guī)律是uR5 cos 100t V圖5-2-5DR兩端的電壓uR隨時間t變化的規(guī)律是uR5 cos 50t V5. 如圖5-2-5所示為照明用交流電壓e與時間t的關(guān)系圖象電壓的最大值為 _V有效值為_V.電壓變化周期為_s頻率為_Hz 角速度為_rad/s 瞬時值表達式 V t=時刻電壓瞬時值為_V此時穿過線圈平面磁通量的變化率為_V 此時線圈平面與中性面的夾角為_ 【例1】 兩個完全相同的電熱器，分別通以如圖5-2-1甲、乙所示的交變電流，兩個交變電流的最大值相等，兩個分別是方波式和正弦式交變電流，則這兩個電熱器的電功率之比為多少？ 圖5-2-1將正弦交流電經(jīng)過整流器處理后，得