粵教版選修32 第二章 習(xí)題課：交變電流的產(chǎn)生及描述 課件（19張）.pptx

習(xí)題課 交變電流的產(chǎn)生及描述 第二章交變電流 學(xué)習(xí)目標(biāo)1 理解交變電流的產(chǎn)生過程 能夠求解交變電流的瞬時(shí)值 2 理解交變電流圖象的物理意義 3 知道交變電流 四值 的區(qū)別 會(huì)求解交變電流的有效值 內(nèi)容索引 題型探究 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1 題型探究 一 交變電流圖象的應(yīng)用 正弦交流電的圖象是一條正弦曲線 從圖象中可以得到以下信息 3 瞬時(shí)值 每個(gè) 點(diǎn) 表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)值 4 可確定線圈位于中性面的時(shí)刻 也可確定線圈平行于磁感線的時(shí)刻 例1 多選 圖1甲為交流發(fā)電機(jī)的原理圖 正方形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸oo 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 電流表為理想交流電表 線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間的變化如圖乙所示 則a 電流表的示數(shù)為10ab 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50rad sc 0 01s時(shí)線圈平面和磁場(chǎng)平行d 0 01s時(shí)線圈的磁通量變化率為0 答案 圖1 二 交變電流有效值的計(jì)算 對(duì)于交變電流有效值的計(jì)算一般有以下兩種情況 1 對(duì)于按正 余 弦規(guī)律變化的電流 可先根據(jù)em nbs 求出其最大值 然后根據(jù)e 求出其有效值 有關(guān)電功 電功率的計(jì)算 各種交流儀表讀數(shù)都要用有效值 2 當(dāng)電流按非正 余 弦規(guī)律變化時(shí) 必須根據(jù)有效值的定義求解 在計(jì)算有效值時(shí)要注意三同 相同電阻 相同時(shí)間 一般要取一個(gè)周期 產(chǎn)生相同熱量 例2有兩個(gè)完全相同的電熱器 分別通以如圖2甲和乙所示的峰值相等的方波交變電流和正弦交變電流 求這兩個(gè)電熱器的電功率之比 圖2 2 1 交變電流通過純電阻用電器r時(shí) 其電功率p i2r i應(yīng)該是交變電流的有效值 對(duì)于題圖甲所示的方波交變電流 因大小恒定 故有效值i甲 im 對(duì)于題圖乙所示的正弦交變電流 所以p甲 p乙 2 1 答案 解析 三 交變電流 四值 的應(yīng)用比較 交變電流的四值 即峰值 有效值 瞬時(shí)值 平均值 在不同情況下的應(yīng)用 1 在研究電容器的耐壓值時(shí) 只能用峰值 2 在研究交變電流做功 電功率及產(chǎn)生的熱量時(shí) 只能用有效值 交流電表顯示的也是有效值 3 在研究交變電流通過導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí) 只能用平均值 4 在研究某一時(shí)刻線圈受到的安培力時(shí) 只能用瞬時(shí)值 例3一個(gè)電阻為r 邊長為l的正方形線圈abcd共n匝 線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸oo 以如圖3所示的角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 外電路電阻為r 1 寫出此時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流的方向 答案 解析 圖3 見解析 由右手定則可判定電流的方向沿adcba 2 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為多大 答案 解析 見解析 em nbs nbl2 答案 解析 見解析 3 線圈平面與磁感線夾角為60 時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大 線圈平面與磁感線成60 角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 圖3 4 從圖示位置開始 線圈轉(zhuǎn)過60 的過程中通過r的電荷量是多少 答案 解析 見解析 圖3 5 圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少 答案 解析 見解析 圖3 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 2 1 如圖4所示 圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系 若使這兩種電流分別通過兩個(gè)完全相同的電阻 則經(jīng)過1min的時(shí)間 兩電阻消耗的電功之比w甲 w乙為 答案 解析 圖4 1 2 1 2 2 如圖5所示 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè) 形導(dǎo)線框可繞ab軸轉(zhuǎn)動(dòng) 已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b 線框的cd邊長為20cm ce df長均為10cm 轉(zhuǎn)速為50r s 若從圖示位置開始計(jì)時(shí) 1 寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式 答案 解析 圖5 1 2 線框轉(zhuǎn)動(dòng) 開始計(jì)時(shí)的位置為線框平面與磁感線平行的位置 在t時(shí)刻線框轉(zhuǎn)過的角度為 t 此時(shí)刻e bl1l2 cos t 即e bs cos t 其中b s 0 1 0 2m2 0 02m2 2 n 2 50rad s 100 rad s 故e 0 02 100 cos 100 t