人教版選修3-2 第五章交變電流第2節(jié)描述交變電流的物理量 導(dǎo)學(xué)案

高物選第章變電第節(jié)述變流物量學(xué)【學(xué)標(biāo)知道交變電流的期和頻率的含義及它們它們相互間的關(guān)系知道我國生產(chǎn)和活用電的周頻率）的大小。．知道交變電流的峰值和有效值的意義。能利用有效值定義計(jì)算某些交變電流的有值。．會(huì)應(yīng)用正弦式交變電流有效值公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。．具有運(yùn)用類比、遷移的科學(xué)方法分析新問題的意識(shí)和能力?！緦W(xué)點(diǎn)交變電流有效值【學(xué)點(diǎn)交變電流的有效值【主習(xí)知點(diǎn)：期頻．周期：我們把交變電流，做它的周期。周期用T示，單位是。．頻率：交變電流在，叫做它的頻率。頻率用f表，位是。簡稱，符號(hào)是。．周期和頻率互為倒數(shù)，即或f=．周期和頻率與角速度和線速度的關(guān)系ω=πf．我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中用的交變電流周期是T，率是f=50Hz電流方向每秒鐘改變次。知點(diǎn)：值有值．交變電流峰值I、、）它能表示交變電流的強(qiáng)弱或電壓的高低。mm例如：電容器接在交流電路中，應(yīng)需要知道交變電壓的最大值，電容器的所能承受的電壓要高交變電壓的最大值，否則電容器有可能被擊穿。．線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流的最大值為．交變電流有效值I、U【考討】如圖所示是通過一個(gè)Ω的阻的電流i時(shí)間變化的曲線，這個(gè)電流不是恒定電流。（1）怎樣計(jì)算通電1s電阻R中產(chǎn)生的熱（2）如果有一個(gè)大小、方向都不變的定電流通過電阻R，也能在內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱，這個(gè)電流是多?

效定義交流與恒定電流分別通過相同的果交流電一個(gè)內(nèi)們產(chǎn)生的相，而這個(gè)恒定電流是I、電壓是U，我們就把I、叫這個(gè)交流有效。例如某一交流通過一段電阻絲，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，如果用的定電流通過這段電阻絲，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也是Q，那么這個(gè)交流電流的有效值就是。流電壓的有效值可以用同樣的方法確定。．理論計(jì)算表明正弦交電的有效值I、U峰值I、之間的關(guān)系是mmI==0.707IU=．有效值的應(yīng)用：（1）人們通常說家庭電路的電壓是220V指的便是有效值。（2）使用交流的電氣設(shè)備上，標(biāo)出的定電壓和額定電流都是。（3）交流電壓表和交流電流表的測量數(shù)值是。（4）交變電流的數(shù)值在無特別說明時(shí)是指有效值。（）交變電流的有效值是根電流的熱效應(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。在計(jì)算交流電的熱量、做功、功率時(shí)一定要用交變電流的有效值。知點(diǎn)：位．圖所示，畫出了兩支交流的電與時(shí)間關(guān)系的圖象。這兩支交流的周期相等但們的瞬值并不同時(shí)達(dá)到最大交流電壓甲達(dá)到峰值、變?yōu)?的間總比交流電壓乙晚一些。這種情況下，我們說，它們的“相位”不同。．用代數(shù)式表示，這兩支交流的瞬時(shí)電壓與時(shí)間的關(guān)系分別為=Usint=Usinωt）弦sin面的量t＋叫交變電流的是t＝時(shí)相位做變電流的初相位兩支交流的相位之差叫做它們的。果它們的頻率相同，但初相位不同，即（t＋）1（t＋）2那么相位差ωt＋）－ωt＋=φ是個(gè)常數(shù)，不隨時(shí)間變化，這時(shí)我們說，這兩支交流“具有確211定的相位差．位差是個(gè)很重要的物理量。例，不同的交流發(fā)電機(jī)在向同一個(gè)電網(wǎng)供電的時(shí)候，它們的相必須完全相同，即相位差必須保持為，不然的話，輕則會(huì)使輸電效率降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞輸電設(shè)備。

【堂習(xí)．一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖所示。()A交變電流的頻率是πB．t＝時(shí)，線圈平面與磁感線垂直C．t＝s時(shí)，有最大值D．交電的周期是πs．關(guān)于交流電的有效值U和大U，下列說法中正確的)mA任何形式的交流電都具有UU/的關(guān)系mB．弦式交流電具有＝/的關(guān)系mC．明電壓220V，動(dòng)電壓的都是最大值D．交電壓表和交流電流表測的都是最大值．將阻值為5的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上，電源電動(dòng)勢隨時(shí)間化的規(guī)律如圖所示說法正確的是()A電路中交變電流的頻率為0.25HzB．過電阻的電流為AC．阻消耗的電功率為D．用流電壓表測得電阻兩端的電壓是5V．下列關(guān)于交流的幾種說法中，正確的()A交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓、電流值是峰值B．流電流表和交流電壓表的值是瞬時(shí)值C．交流有相同熱效應(yīng)的直流的值是交流的有效值D．跟流有相同熱效應(yīng)的交流的值是交流的有效值．如圖表示兩種電壓的波形，其中圖甲表示電壓按正弦規(guī)律變化，下列說法正確的()A圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B．種電壓的有效值都是C．甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為＝22VD．以說法都不對．在電路的間一如圖所示的正弦交流電，負(fù)載電阻00，不慮電表內(nèi)阻對電路的影響，則交流電壓表和交流電流表的讀數(shù)分別()A，B．311VC．220VD．，

00．一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，由圖可()00A該交流電的電壓的有效值為100VB．交流電的頻率為25HzC．交流電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u100sin25tD．若該交流電壓加在阻值為Ω的阻兩端，該電阻消耗的功率為50W．在如圖所示的電路中A是熔斷電流I＝的險(xiǎn)絲，是變電阻，S是流電源。交流電源的內(nèi)電0阻不計(jì)，其電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的規(guī)律是＝sin314tV。了不使保險(xiǎn)絲熔斷，可變電阻的阻值應(yīng)該大()AΩ

B．110C．Ω．220．?dāng)?shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)電風(fēng)扇。過去是用變壓器來實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的，缺點(diǎn)是成本高體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)在的調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的．如圖所示為經(jīng)一雙向可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦交流電的每一周中，前面的1/4被去，調(diào)節(jié)臺(tái)燈上旋鈕可以控制截去多少，從而改變電燈上的電壓。則現(xiàn)在電燈上的電壓()AU

m

B．U/2．U/2Dm

U

m．一只電熱器接在直流電源上，在時(shí)內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若將它分別接到U＝V1和U＝V的流電源上，要產(chǎn)生Q的量。則所需時(shí)間分別()2At，B．2t．，D．，4t11有A、BC三導(dǎo)線，它們與大地之間的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如所示，則關(guān)于這三個(gè)電壓，下列說法正確的是（）AA、BC三導(dǎo)線中電壓的變化周期相同B．AB兩導(dǎo)線中電壓的有效值相同C．B、C兩導(dǎo)線中電壓的初相位相同D．AB、根導(dǎo)線中電壓的峰值相同所示強(qiáng)磁場中有一線可繞AB軸動(dòng)勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度＝/πT線框的CD邊為20cm，CEDF長均為10cm轉(zhuǎn)速為50r/s。已知線框電阻Ω，將“，”小燈泡接入AB兩。若從圖示置開始計(jì)時(shí)：（1）寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值達(dá)式（2）作出燈泡兩端電壓隨時(shí)間變化關(guān)的圖像（3）小燈泡能否正常發(fā)光？小燈泡實(shí)功率多大？（4）導(dǎo)線框轉(zhuǎn)過角的過程中，在小燈泡上產(chǎn)生的熱量（5）導(dǎo)線框轉(zhuǎn)過角的過程中，通過小燈泡的電量

【固高．交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢為e＝Eωt，若將線框的轉(zhuǎn)速提高到原來的兩倍，其他條件不變，m則其電動(dòng)勢變?yōu)椋ǎ〢ωtB．ωtC．ωtD．ωtmmm．一個(gè)接在直流電源上的電熱器所消耗的電功率為，把它接到電壓最大值與直流電壓相等的正弦式1交流電源上，該電熱器所消耗的電功率為，：P為()22A2:1B．．

D．1:一矩形線圈在強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)期為從中性面開始計(jì)時(shí)當(dāng)t=T/12時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為2V則此交變電流的有效值為（）A2VB．．

VD

/2V．如圖所示，為一交流電的電流隨時(shí)間變化的圖象，此交流電的有效值是（）AB．C．4AD．如圖所示圖是圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦式電流的電壓圖象調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦式電流的電壓圖象如圖線b所關(guān)于這兩個(gè)正弦式電流的電壓圖像說法正確的）A在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零B．圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為C．弦式電流的電壓圖像瞬時(shí)值為u=10sin5πtVD．正式電流的電壓圖像b最大值為．圖所示為一交流電隨時(shí)間變化圖象，其中電流的正值為正弦曲線的正半周，則該交變電流的有效值。．一電阻接在20V的流電源上，消耗的電功率為10W，這一電阻接在某一交流電源上，消耗的電功率為5W則該交流電源的電壓大值為多少？．有一個(gè)交變電流＝311sin314t（下列說法中正確的是（）A這個(gè)交變電流的頻率是50HzB．可以使，”的燈泡正常發(fā)光C．交流電壓表測量時(shí)，讀數(shù)為311VD．使這個(gè)交變電流的用電器，每通過一庫侖的電量時(shí)，電流做功20J

00．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，數(shù)的形線圈繞中心軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω=200rad/s。已知，，線圈的總電阻Ω，求：00（1）感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值，感應(yīng)電流最大值（2）寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值達(dá)式（3）畫出感應(yīng)電流的瞬時(shí)值i隨ωt變的圖象（4）當(dāng)ωt=30°時(shí)，穿過線圈的磁通量線圈中的電流的瞬時(shí)值各是多大？（5）線圈轉(zhuǎn)過角的過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值是多大？（6）線圈轉(zhuǎn)過角的過程中，產(chǎn)生的熱量．圖所示，邊長為的方形閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線圈平面垂直。線圈bcd兩邊中點(diǎn)連線′左右兩側(cè)分別存在方向相同，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小各為B，1B的強(qiáng)磁場。線圈繞中心′速轉(zhuǎn)動(dòng)