高二物理選修3-2第五章 交變電流 第二節(jié) 描述交變電流的物理量 學(xué)案學(xué)生版

1、.第五章 交變電流第二節(jié) 描繪交變電流的物理量 學(xué)案班別 姓名 學(xué)號 一、自主預(yù)習(xí)1.周期和頻率1周期T：交變電流完成一次周期性變化線圈轉(zhuǎn)一周所需的時間，單位是秒s，公式_；2頻率f：交變電流在1 s內(nèi)完成_變化的次數(shù)，單位是赫茲Hz；3周期和頻率的關(guān)系：_。2.交變電流的瞬時值、峰值、有效值、平均值1瞬時值：交變電流某一時刻的值，是時間的函數(shù)。在求解某一時刻線圈受到的磁力矩時，用的是瞬時值；2峰值：交變電流的電流或電壓所能到達的_，也叫最大值；電容器的擊穿電壓為最大值。3有效值：跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值叫做交變電流的有效值。對正弦交流電，其有效值和峰值的關(guān)系為：_、_、_。用電器

2、的銘牌上標的是有效值，“電流表和“電壓表測量的值是“有效值，在研究交變電流的功率和產(chǎn)生的熱量時，只能用有效值。4平均值：是交變電流圖象中波形與橫軸所圍面積跟時間的_。在求交變電流流過導(dǎo)體的過程通過導(dǎo)體橫截面積的電量時，用的是平均值。二、課堂打破一交變電流的“四值的比較與理解1交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說明瞬時值交變電流某一時刻的值e=Emsin t，i=Imsin t計算線圈某時刻的受力情況峰值最大的瞬時值Em=nBS，討論電容器的擊穿電壓有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值，適用于正余弦式交變電流1計算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量如電功、電功

3、率、電熱等2電氣設(shè)備“銘牌上所標的一般是有效值3保險絲的熔斷電流為有效值平均值交變電流圖象中圖線與時間軸所夾的面積與時間的比值；計算通過電路截面的電荷量【例題1】多項選擇一線圈在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如下圖。由圖可知 A該交流電的電壓瞬時值的表達式為u=100sin50tVB0.01 s末線圈處于中性面的位置C該交流電電壓的有效值為100VD假設(shè)將該交流電壓加在阻值為R=100 的電阻兩端，那么電阻消耗的功率為50 W二求交變電流有效值的方法1公式法利用、計算，只適用于正余弦式交流電。2利用有效值的定義計算非正弦式交流電在計算有效值時“一樣時間至少取一個周期或周期的整

4、數(shù)倍。3利用能量關(guān)系當有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時，可利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來求有效值?！纠}2】圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化，圖乙所示的電壓是正弦函數(shù)的一部分。以下說法錯誤的選項是 A圖甲、圖乙均表示交流電B圖甲所示電壓的瞬時值表達式為u=20sin 100tVC圖乙所示電壓的有效值為20 VD圖乙所示電壓的有效值為10 V三、穩(wěn)固訓(xùn)練1以下所列數(shù)據(jù)不屬于交流電有效值的是 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2多項選擇一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化規(guī)律如下圖，以下說法正確的

5、有 At1時刻線圈位于中性面Bt2時刻通過線圈的磁通量最大C電動勢的有效值為D一個周期內(nèi)交變電流的方向改變一次3多項選擇如下圖，一面積為S，電阻為R的N匝矩形線圈處于一個交變的磁場中，磁感應(yīng)強度的變化規(guī)律為B=B0sin t。以下說法正確的選項是 A線框中會產(chǎn)生交變電流B在t=時刻，線框中感應(yīng)電流到達最大值C從t=0到t=這一過程中通過導(dǎo)體橫截面積的電荷量為D假設(shè)只增大變化磁場的頻率，那么線框中感應(yīng)電流的頻率也將增加，但電流的有效值不變4電阻R1、R2與交流電源按照圖a方式連接，R1=10 ，R2=20 。合上開關(guān)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b所示。那么 A通過R1

6、的電流有效值是1.2 ABR1兩端的電壓有效值是6 VC通過R2的電流最大值是1.2 ADR2兩端的電壓最大值是6 V5圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化，圖乙所示的電壓是正弦函數(shù)的一部分。以下說法錯誤的選項是 A圖甲、圖乙均表示交流電B圖甲所示電壓的瞬時值表達式為u=20sin 100t VC圖乙所示電壓的有效值為20 VD圖乙所示電壓的有效值為10 V6如下圖是一交變電流的it圖象，那么該交變電流的有效值為 A4 A B2 ACA D A7多項選擇小型交流發(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，如下圖。此線圈與一個R

7、=9 的電阻構(gòu)成閉合電路，線圈自身的電阻r=1 ，以下說法正確的選項是 A交變電流的周期為0.2 sB交變電流的頻率為2.5 HzC發(fā)電機輸出的電壓有效值為D發(fā)電機輸出的電功率為18 W8如下圖，一面積為S、匝數(shù)為N、電阻為r的矩形線圈，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R電表均為理想電表，求：1以圖示位置開場計時，寫出線圈中感應(yīng)電動勢e隨時間t變化的表達式；2電壓表的讀數(shù)U和電流表讀數(shù)I；3線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，外力對線框做的功W。9以下關(guān)于交流的幾種說法中，正確的選項是 A交流電器設(shè)備上所標的電壓、電流值是峰值B交流電流表和交流電壓表的

8、值是瞬時值C交流電流表和交流電壓表的值是峰值D跟交流有一樣熱效應(yīng)的直流的值是交流的有效值10多項選擇圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為程度方向的勻強磁場，A為交流電流表，線圈繞垂直于磁場的程度軸OO沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開場計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的選項是 A電流表的示數(shù)為10 AB線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50 rad/sC0.01 s時線圈平面與磁場方向平行D0.02 s時電阻R中電流的方向自右向左11多項選擇如圖甲所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈abcd的匝數(shù)n=100，線圈的總電阻r=5.0 ，線圈位于勻強磁場中，且線圈平面與磁場方向平行。線圈的兩端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F集流環(huán)焊接在一起，并通過電刷與阻值R=95 的定值電阻連接?，F(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點、且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動。穿過線圈的磁通量隨時間t變化