高考物理一輪復(fù)習(xí)課件 【備課精講精研】 第二節(jié)+描述交變電流的物理量

第二節(jié)

描述交變電流的物理量第三章

交變電流

1.周期和頻率

1.周期T

：一次周期性(線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈)變化的時(shí)間。單位是s．2.頻率

f：1s內(nèi)交變電流完成周期性變化的次數(shù)．單位是Hz．3.關(guān)系：T、f、n(轉(zhuǎn)速)、ω(角速度)【例1】我國(guó)民用交變電流電壓隨時(shí)間變化圖像如圖所示，則：（1）周期：（2）角速度：（3）頻率：（4）電流方向每秒鐘改變多少次？交變電流的u-t圖像2.瞬時(shí)值和峰值

中性面開始計(jì)時(shí)內(nèi)阻為r的線圈給外電阻R

供電

R2.瞬時(shí)值和峰值【問題2】一個(gè)電容器，當(dāng)它的兩個(gè)極板間的電壓超過50V時(shí)，其間的電介質(zhì)就可能被破壞而不再絕緣，這個(gè)現(xiàn)象叫作電介質(zhì)的擊穿，這個(gè)擊穿電壓叫作這個(gè)電容器的耐壓值。能否把這個(gè)電容器接在我國(guó)民用交變電流的電路兩端?為什么?耐壓值為400V的電容器？3.有效值

【問題3】我國(guó)民用交變電流電壓隨時(shí)間變化圖像如圖所示，為什么說電壓為220V呢？一個(gè)周期內(nèi)電壓數(shù)值在變化，而且正負(fù)值，為什么用交流電壓表的示數(shù)固定都為正值？3.有效值【問題3】圖甲是通過一個(gè)R=1Ω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。（1）該交變電流的周期？（2）一個(gè)周期內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量？（3）如圖乙所示，如果有一個(gè)大小和方向都不變的恒定電流通過這個(gè)電阻R，在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相同的熱量，這個(gè)電流是多大？~3.有效值有效值：根據(jù)電流的熱效應(yīng)，讓交變電流與恒定電流分別通過大小相同的電阻，如果在交流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，則這個(gè)恒定電流的電流I、電壓U，叫作該交流的有效值。定義有效值時(shí)要“三同”：電阻相同，時(shí)間相同（一個(gè)周期），熱量相同。~等效法思想3.有效值【課本P72】正弦式交變電流有效值的推導(dǎo)（結(jié)論非常重要）根據(jù)對(duì)稱性思想，它們具有相同的有效值I:它們?cè)谝粋€(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量之和為即是所以3.有效值正弦式交變電流的有效值與最大值的關(guān)系：注意：對(duì)非正弦式交變電流有效值只能通過電流的熱效應(yīng)計(jì)算OT/2Tte、u、iEm、um、im-Em、-um、-ime、u、iOTtEm、um、im-Em、-um、-imT/2U=Um

=0.707UmI=Im

=0.707ImE=Em

=0.707Em3.有效值

交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流是指有效值交流電壓表、電流表測(cè)量的數(shù)值是指有效值保險(xiǎn)絲的熔斷電流是指有效值無特別說明時(shí)提到的交變電流的數(shù)值是指有效值3.有效值

【例2—課時(shí)跟蹤檢測(cè)P165】如圖所示是一交變電流的i-t圖像，則該交變電流的有效值為A.4AB.C.D.3.有效值【例3—課本P88，多選】有一種家用電器，其電路工作原理圖如圖（a）所示.當(dāng)電阻絲接在交流電源上后，電阻絲開始加熱.當(dāng)其溫度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，自動(dòng)控溫裝置P啟動(dòng)，使電阻絲所接電壓變?yōu)槿鐖D（b）所示波形（部分仍為正弦波），從而進(jìn)入保溫狀態(tài).不計(jì)電阻絲阻值的變化，自動(dòng)控溫裝置P啟動(dòng)后，則下列說法正確的是A.電阻絲的功率變?yōu)樵瓉淼囊话隑.電阻絲所接交變電壓的頻率變?yōu)樵瓉淼囊话隒.電壓表的示數(shù)大約是原來的0.5倍D.電壓表的示數(shù)大約是原來的0.7倍3.有效值【例4—課本P74】矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=311sin314t（V）.（1）求電動(dòng)勢(shì)的峰值、有效值和頻率？（2）當(dāng)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)過3/4周期時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為多大?（3）若線圈阻值為r=4Ω的與一個(gè)R＝6Ω的電阻構(gòu)成閉合電路。交流電流表、電壓表的示數(shù)？3.有效值

12月28日星期二物理作業(yè)（描述交變電流的物理量課時(shí)1）作業(yè)范圍：《三維設(shè)計(jì)》

P84-87全部

P89-思維建模2、P90-全部

P109-針對(duì)訓(xùn)練1

《課時(shí)跟蹤檢測(cè)》P165-1、2、3、5P166—11上交時(shí)間：晚修結(jié)束后上交（只收三維設(shè)計(jì)）3.有效值

(多選)如圖甲所示為一交變電壓隨時(shí)間變化的圖像，每個(gè)周期內(nèi)，前二分之一周期電壓恒定，后二分之一周期電壓按正弦規(guī)律變化。若將此交流電連接到如圖乙所示的電路，電阻R的阻值為100Ω，電表均為理想電表，則A．電壓表讀數(shù)為100VB．電流表讀數(shù)為0.75AC．電阻R消耗的電功率為75WD．電阻R在100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為5625J4.用圖像描述交變電流

4.平均值：交變電流圖像中圖線與時(shí)間軸所圍成的面積與時(shí)間的比值。平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eOttS不易求！vOtt平均速度S平均感應(yīng)電流iOttS不易求！感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值：感應(yīng)電流的平均值：通過線圈的電荷量：內(nèi)阻為r的線圈給外電阻R

供電

R4.用圖像描述交變電流4.用圖像描述交變電流【例5】如圖所示交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈邊長(zhǎng)ab＝cd＝0.4m，ad＝bc＝0.2m，線圈匝數(shù)N＝100，電阻r＝1Ω，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以ω＝100πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接電阻R＝9Ω，以圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，則(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值(2)交流電壓表的示數(shù)(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過60°時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(4)由圖示位置轉(zhuǎn)過60°的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(5)由圖示位置轉(zhuǎn)過60°的過程中通過電阻R的電荷量4.用圖像描述交變電流

【例6—課本87,多選】如圖（甲）所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖（乙）中曲線a、b所示，則A.兩次t=0時(shí)刻，線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2∶3C.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25HzD.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V【例7—三維設(shè)計(jì)P89,多選】單匝閉合矩形線框電阻為R，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線框的磁通量Φ與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是A.

t=0時(shí)刻線框平面與中性面垂直B．線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為C．線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為D．從t＝0到

過程中線框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為4.用圖像描述交變電流4.用圖像描述交變電流

【例8—三維設(shè)計(jì)P109,多選】(2021年1月新高考8省聯(lián)考·福建卷)一手搖交流發(fā)電機(jī)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸位于線圈平面內(nèi)，并與磁場(chǎng)方向垂直。產(chǎn)生的交變電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖所示，則 A．該交變電流頻率是0.4HzB．該交變電流有效值是0.8AC．t＝0.1s時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最小D．該交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式是i＝0.8sin5πt(A)5.用圖像描述交變電流12月28日星期三物理作業(yè)（描述交變電流的物理量課時(shí)2）作業(yè)范圍：《三維設(shè)計(jì)》P82—素養(yǎng)訓(xùn)練2

P88-9