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(xué)案（無(wú)答案）新人教版.docx

第二節(jié) 描述交變電流的物理量【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1能解釋交變電流的周期、頻率的含義。并能說(shuō)出T、f、三者的關(guān)系，知道我國(guó)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(zhǔn)確表述正弦交變電流有效值與峰值的關(guān)系。3知道電容器的耐壓值低于交流的峰值電容器會(huì)被擊穿，用電器銘牌上標(biāo)注的電壓和電流值、電表測(cè)出的交流電壓和電流值、保險(xiǎn)絲的熔斷電流等均為有效值。能在具體情境應(yīng)用中準(zhǔn)確選擇有效值、峰值、平均值進(jìn)行計(jì)算。4會(huì)準(zhǔn)確、熟練計(jì)算一些特殊情境下的有效值?！拘轮A(yù)習(xí)】一周期和頻率1周期 T： ，單位 。2頻率 f： ，單位 ，符號(hào) 。3周期和頻率的關(guān)系： ，線圈角速度與頻率f的關(guān)系： 。4我國(guó)交流電的周期和頻率分別為 。二峰值和有效值1峰值：當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)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(shí)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(guò)大小相同的電阻，如果在交流的 它們產(chǎn)生的 相等，而這個(gè)恒定電流是 I、電壓是 U，我們就把 I、U 叫做這個(gè)交流的有效值。情景問(wèn)題：如圖所示，是一個(gè)通過(guò)一個(gè)R=1的電阻的電流i隨時(shí)間變化的曲線，這個(gè)電流不是恒定電流。怎樣計(jì)算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量？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，這個(gè)電流是多大？3對(duì)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(guān)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(biāo)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(cè)量值也都是有效值。凡涉及能量問(wèn)題，如電能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，涉及交變電流的電功、電功率等物理量均用有效值，計(jì)算保險(xiǎn)絲的熔斷電流也用有效值。家庭電路電壓220V和動(dòng)力電壓380V是指有效值。以后提到的交變電流的數(shù)值，凡沒(méi)有特別說(shuō)明的都是指有效值【導(dǎo)析探究】導(dǎo)析一：正弦交變電流相關(guān)物理量的計(jì)算例1.電阻 R1、R2 和交流電源按照?qǐng)D甲所示方式連接，R110 ，R220 .合上開關(guān) S 后，通過(guò)電阻 R2 的正弦交變電流 i 隨時(shí)間 t 變化的情況如圖乙所示則（ ）A通過(guò)R1的電流的有效值是1.2A BR1兩端的電壓有效值是6VC通過(guò)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(shí)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(shí)值的表達(dá)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(dǎo)析二：特殊交變電流有效值的計(jì)算例3.如圖表示一交流電的電流隨時(shí)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(hào)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(gè)周期能夠通過(guò)，即電壓變?yōu)閳D所示波形，從而進(jìn)入保溫狀態(tài)則此時(shí)交流電壓表（ ）A測(cè)量的是電壓的最大值，讀數(shù)是 156 V B測(cè)量的是電壓的有效值，讀數(shù)是 110 VC測(cè)量的是電壓的有效值，讀數(shù)是 78 V D測(cè)量的是電壓的有效值，讀數(shù)是 55 V【當(dāng)堂檢測(cè)】1通過(guò)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(shí)間變化的圖象每個(gè)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(fù)載電阻為100 ，若不考慮電表內(nèi)阻對(duì)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(jī)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(biāo)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(duì)應(yīng)的0.1 s時(shí)刻，發(fā)電機(jī)中的線圈剛好轉(zhuǎn)至中性面5在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示，則()At0.005 s時(shí)線框的磁通量變化率為零Bt0.01 s時(shí)線框平面與中性面重合C線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311 VD線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100 Hz6如圖所示，矩形線圈