湖北省宜昌市高中物理第五章交變電流第二節(jié)描述交變電流的物理量學案（無答案）新人教版.docx

第二節(jié) 描述交變電流的物理量【學習目標】1能解釋交變電流的周期、頻率的含義。并能說出T、f、三者的關系，知道我國交流電的周期、頻率。2能熟練表述交變電流有效值的含義，準確表述正弦交變電流有效值與峰值的關系。3知道電容器的耐壓值低于交流的峰值電容器會被擊穿，用電器銘牌上標注的電壓和電流值、電表測出的交流電壓和電流值、保險絲的熔斷電流等均為有效值。能在具體情境應用中準確選擇有效值、峰值、平均值進行計算。4會準確、熟練計算一些特殊情境下的有效值?！拘轮A習】一周期和頻率1周期 T： ，單位 。2頻率 f： ，單位 ，符號 。3周期和頻率的關系： ，線圈角速度與頻率f的關系： 。4我國交流電的周期和頻率分別為 。二峰值和有效值1峰值：當線圈平面與磁場方向平行時，產(chǎn)生的感應電動勢、感應電流及路端電壓的最大值，用 Em、Im 和 Um 表示，其中 Em 。最大值的適用實例：把電容器接在交流電路中，就需要知道電壓的峰值。電容器所能承受的電壓要 交流電電壓的峰值，否則電容器就可能被擊穿2有效值：讓 與 分別通過大小相同的電阻，如果在交流的 它們產(chǎn)生的 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。情景問題：如圖所示，是一個通過一個R=1的電阻的電流i隨時間變化的曲線，這個電流不是恒定電流。怎樣計算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量？如果有一個大小、方向都不變的恒定電流通過這個電阻R，也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱，這個電流是多大？3對交變電流有效值的理解正(余)弦式交變電流的有效值與峰值的關系：I= Im，U= Um。有效值的使用范圍各種使用交變電流的用電器上所標的額定電壓、額定電流值都是指交變電流的有效值。各種交流電流表和交流電壓表的測量值也都是有效值。凡涉及能量問題，如電能與其他形式的能的轉化過程中，涉及交變電流的電功、電功率等物理量均用有效值，計算保險絲的熔斷電流也用有效值。家庭電路電壓220V和動力電壓380V是指有效值。以后提到的交變電流的數(shù)值，凡沒有特別說明的都是指有效值【導析探究】導析一：正弦交變電流相關物理量的計算例1.電阻 R1、R2 和交流電源按照圖甲所示方式連接，R110 ，R220 .合上開關 S 后，通過電阻 R2 的正弦交變電流 i 隨時間 t 變化的情況如圖乙所示則（ ）A通過R1的電流的有效值是1.2A BR1兩端的電壓有效值是6VC通過R2的電流的有效值是 DR2兩端的電壓有效值是例2.一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示由圖可知（ ）A該交流電的電壓瞬時值的表達式為 u100sin (25t) VB該交流電的頻率為25 HzC該交流電的電壓的有效值為141.4 VD若將該交流電壓加在阻值R100 的電阻兩端，則電阻消耗的功率是50 W導析二：特殊交變電流有效值的計算例3.如圖表示一交流電的電流隨時間而變化的圖象此交流電的有效值是是（ ）A. B.5A C. D.3.5A例4.如圖為某型號電熱毯的電路圖，將電熱絲接在 u156sin 120t V 的電源上，電熱毯被加熱到一定溫度后，由于P 的作用使輸入的正弦交流電僅有半個周期能夠通過，即電壓變?yōu)閳D所示波形，從而進入保溫狀態(tài)則此時交流電壓表（ ）A測量的是電壓的最大值，讀數(shù)是 156 V B測量的是電壓的有效值，讀數(shù)是 110 VC測量的是電壓的有效值，讀數(shù)是 78 V D測量的是電壓的有效值，讀數(shù)是 55 V【當堂檢測】1通過某電阻的周期性交變電流的圖象如圖所示，該交流電的有效值I為( )A. A B 4.5 A C1.5 A D3 A2如圖所示為一交流電壓隨時間變化的圖象每個周期內(nèi)，前三分之一周期電壓按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電壓恒定根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，此交流電壓的有效值為( )A.7.5V B.8V C. D.3如圖，在電路的MN間加一如圖所示正弦交流電，負載電阻為100 ，若不考慮電表內(nèi)阻對電路的影響，則( ) A電流表示數(shù)為2.20 A B電壓表示數(shù)為311 VC電流表示數(shù)為3.11 A D電壓表示數(shù)為220 V4如圖是某交流發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流的圖象，根據(jù)圖象可以判定( ) A此交變電流的頻率為5 HzB此交變電流的周期為0.1 sC將標有“12 V3 W”的燈泡接在此交變電流上，燈泡可以正常發(fā)光D圖象上對應的0.1 s時刻，發(fā)電機中的線圈剛好轉至中性面5在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則()At0.005 s時線框的磁通量變化率為零Bt0.01 s時線框平面與中性面重合C線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311 VD線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100 Hz6如圖所示，矩形線圈