人教版(新教材)高中物理選擇性必修2學(xué)案1：3 2 交變電流的描述

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE13.2交變電流的描述〖學(xué)習(xí)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。2．知道我國(guó)生產(chǎn)和生活用電的周期（頻率）的大小。3．理解什么是交變電流的峰值和有效值，知道它們之間的關(guān)系?！紝W(xué)習(xí)重難點(diǎn)〗1．交變電流有效值概念。2．交變電流有效值概念及計(jì)算?！紝W(xué)習(xí)過(guò)程〗一、回顧復(fù)習(xí)1．交變電流（AC）電流、電壓大小和方向隨時(shí)間做周期性變化，這樣的電流叫作交變電流。2．正弦式交變電流（1）最大值（峰值）：Em、Um（2）瞬時(shí)值：u3．正弦交流電的變化規(guī)律：（從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)）eiu二、新課學(xué)習(xí)（一）周期和頻率1．周期：___________________________________________，叫做交變電流的周期，用_____表示。2．頻率：____________________________________________，叫做交變電流的頻率，用_____表示。周期和頻率的關(guān)系：__________我國(guó)使用的交變電流頻率f=_________，周期T=________。3．角速度：__________________________________________，用ω表示。角速度與周期及頻率的關(guān)系：ω=_（二）峰值和有效值1．峰值：_______________________________________________。電容器的耐壓值是指能夠加在它兩端的___________________，若電源電壓的最大值超過(guò)耐壓值，電容器可能被_________。交變電流的峰值為：Em思考與討論：如圖所示電流I通過(guò)一個(gè)R=1Ω的電阻。它不是恒定電流。①怎樣計(jì)算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量？②如果有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過(guò)這個(gè)電阻R也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個(gè)電流是多大？2．有效值：__________________________________________________________________。物理意義：__________________________________________________________。正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系：I＝，U＝。重點(diǎn)說(shuō)明：1．任何電流都有有效值，但上述關(guān)系只限于________________，對(duì)其他形式的交變電流并不適用。需按定義計(jì)算。2．交流用電器的額定電壓和額定電流指的是________________。3．交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值，對(duì)于交流電若有特殊說(shuō)明的均指有效值。4．在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的________________。（三）正弦式交變電流的公式和圖像1．正弦式交變電流的圖像：2．正弦式交變電流的瞬時(shí)電壓u=（四）拓展學(xué)習(xí)：電感器和電容器對(duì)交變電流的作用1．演示：電感對(duì)直流和交流的阻礙作用。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：____________________________________________________________得出結(jié)論：____________________________________________________________。說(shuō)明電感器通________，阻________。2．演示：電容對(duì)直流和交流的阻礙作用。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：____________________________________________________________得出結(jié)論：____________________________________________________________。說(shuō)明電容器通________，阻________?！检柟叹毩?xí)〗1．下面關(guān)于交變電流的說(shuō)法中正確的是（）A．交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓和電流值是交流的最大值B．用交流電流表和電壓表測(cè)定的讀數(shù)值是交流的瞬時(shí)值C．給定的交流數(shù)值，在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下都是指有效值D．跟交流有相同的熱效應(yīng)的直流的數(shù)值是交流的有效值2．一只“220V，100W”的燈泡接在u=311sin314tV的交變電源上，則下列判斷正確的是（）A．燈泡能正常發(fā)光B．與燈泡串聯(lián)的電流表的示數(shù)為0.45AC．與燈泡并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為220VD．通過(guò)燈泡的電流的表達(dá)式為i=0.64sin314tA3．已知某電阻元件在正常工作時(shí)，通過(guò)它的電流按如圖所示的規(guī)律變化，今將這個(gè)電阻元件與一個(gè)多用電表串聯(lián)(已調(diào)至交變電流電流擋)，則多用電表的讀數(shù)為()A．5AB．4AC．4eq\r(2)AD．5eq\r(2)A4．某交變電流表串聯(lián)一電阻構(gòu)成交變電壓表，總電阻R=2kΩ，然后將改裝的電表接到u=311sin100πtV的交流電源上，則（）A．通過(guò)電流表電流的瞬時(shí)值為0.11sin100πtAB．作為改裝的電壓表，其兩端電壓的瞬時(shí)值為311sin100πtVC．電流表的示數(shù)為0.11AD．作為改裝的電壓表，其示數(shù)應(yīng)為311V5．電容器的兩個(gè)極板間的電壓如果太高，絕緣層就會(huì)擊穿，損壞電容器，電容器的耐壓值一般都標(biāo)在外殼上。有些電容器是用在交流電路中的。一個(gè)標(biāo)有耐壓250V的電容器，能否用在220V的交流電路中？為什么？6．有一交變電壓的變化規(guī)律為U=311sin314tV，若將一輝光電壓是220V的氖管接上此交變電壓，則在1s內(nèi)氖管發(fā)光的時(shí)間是多少？

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁新課學(xué)習(xí)（一）1．交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間T2．交變電流完成周期性變化的次數(shù)與所用時(shí)間之比f(wàn)T=1f或f=1T3．線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=（二）1．交變電流的電壓、電流所能達(dá)到的最大數(shù)值電壓的最大值擊穿NBSω思考與討論：（1）設(shè)0-0.2s內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱量為Q1，則Q1=12×1×0.2=0.2J設(shè)0.2-0.5s內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱量為Q2，則Q2=22×1×0.3=1.2J設(shè)0.5-0.8s內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱量為Q3，則Q3=22×1×0.3=1.2J設(shè)0.8s-1s內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱量為Q4，則Q4=12×1×0.2=0.2J故1s內(nèi)產(chǎn)生的總熱量Q=Q1+Q2+Q3+Q4=2.8J（2）2.8=I2×1×12得出A=1.67A。2．讓交變電流與恒定電流分別通過(guò)相同的電阻，如果它們?cè)诮涣鞯囊粋€(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則這個(gè)恒定電流的電流I、電壓U，叫作這個(gè)交流的有效值。反映交變電流所產(chǎn)生的效果的物理量I＝eq\f(Im,\r(2))，U＝eq\f(Um,\r(2))重點(diǎn)說(shuō)明：1．正弦交變電流2．有效值。4．有效值。（三）u（四）1．接直流的亮些，接交流的暗些：電感對(duì)直流電沒(méi)有阻礙作用對(duì)交流電卻有：通直流，阻交流2．通入直流電，燈泡不亮；接入交流電時(shí)，燈泡亮了直流電不能通過(guò)電容器，交流能夠通過(guò)電容器通交流，隔直流〖鞏固練習(xí)〗1．CD2．ABCD3．A4．BC5．不能。因?yàn)殡娙萜魃蠘?biāo)的耐壓250V，是指電容器所能承受的電壓值（若超過(guò)250V，就會(huì)使電容器極板間的絕緣物質(zhì)被擊穿而導(dǎo)電），而通常所說(shuō)的交流電路的電壓是220V，指的是電壓的有效值，它的最大值為：2×220V=310V，這個(gè)電壓高于250V，所以這個(gè)電容器不能用。6．〖解析〗根據(jù)U=311sin314tV，可知交變電壓的周期：T=2πω將U=220V