交流电的产及描述、感抗和容抗.doc

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1、第46课时交变电流电感和电容对交变电流的影响课前准备区●考纲预览●1交变电流描述交变电流的物理量和图象Ⅰ相位的概念不做要求2正弦交变电流的函数表达式Ⅰ3电感和电容对交变电流的影响Ⅰ■预习内容■：教科版选修3-2P34-37p40-43◇知识整理◇：1．正弦式交变电流的产生：线圈在磁场中绕于磁场方向的轴转动时，线圈中就会产生交变电流，2．正弦式交变电流的的特点：正弦式电流的感应电动势、感应电流和某一电路上的电压随时间按正弦规律变化。可用下列各式表示：e＝Ｅmsinωt①i＝Ｉmsinωt②u＝Ｕmsinωt　③以上三式成立的条件是：t=0时刻，线圈位于位置。第

2、②、第③式只对电路成立。产生感应电动势的最大值为正弦式电流的图象（如图所示）3．描述交变电流的物理量（1）周期T、频率f和角速度ω；关系：T=，ω=/T=f（2）峰值：Em、Um、Im分别表示电动势、电压和电流的峰值。（电容器击穿电压看峰值）（3）有效值：让交流电与恒定电流通过相同的，如果在一个周期内产生的相等，则这个恒定电流的数值就是这个交流电的有效值．（常用E、U、I表示）下列情况要使用有效值①伏特表、安培表的示数为有效值②计算与电流的热效应有关的量(如功、功率、热量等)用有效值③电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值④保险丝的熔断电流为有效值电流的有效值

3、与峰值之间的关系是：E=，U=，I=（4）瞬时值：交变电流在任一时刻的值。（常用e、u、i表示）．如：e＝Ｅmsinωt；i＝Ｉmsinωtu＝Ｕmsinωt。(5)平均值：=；某一时间内通过干路的电量q=4．电感和电容对交变电流都有阻碍作用电感：（1）阻碍大小用感抗XL表示．（2）阻碍原理：现象．（3）应用：低频扼流圈自感系数Ｌ很，作用是“”；高频扼流圈，线圈的自感系数Ｌ很，作用是“”．电容：交流电能“通过”电容器，但电容器对交流电有阻碍作用，阻碍大小用容抗XC表示．可概括为“;”．●预习检测●1．发电机产生的正弦交变电流电动势的最大值为311V，其线圈共

4、100匝，在匀强磁场中匀速转动的角速度为100π(rad/s)．（1）从中性面开始计时，写出瞬时电动势的表达式；（2）此线圈与外电路组成闭合电路，总电阻100Ω，求t=1/600s时干路电流表的读数；（3）求线圈中磁通量变化率的最大值．2．如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C接到某一交流电源上时，三只电流表的示数相同．若保持电源电压不变，而使交变电流的频率逐渐减少，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是（　）A．I1＝I2＝I3B．I1＞I2＞I3C．I3＞I1＞I2D．I2＞I1＞I3课中学习区◆考点突破◆考点1交变电流的产生及规律问题1.怎样

5、产生正弦式交变电流？问题2.它的磁通量和感应电动势的变化规律?【例1】一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，则下列说法中正确的是（）A．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量为零B．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零C．线圈平面从与磁场方向平行的时刻开始计时D．每当感应电动势e变换方向时，穿过线圈的磁通量的绝对值都最大bcad【即时训练1】如图所示，矩形线圈边长为ab＝20cm，bc＝10cm，匝数N＝100匝，磁场的磁感应强度B＝0.01T．当线圈以n＝50r/s的转速从垂直

6、于中性面的位置开始逆时针匀速转动时，求：(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式；(2)从线圈开始转起动，经1/300s时感应电动势的瞬时值．考点2交流电有效值及四值计算问题1.如何计算交流电有效值？问题2.交流电的”四值”怎么用？【例2】如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像。此交流电流的有效值是（　　）A．AB．5AC．AD．3.5A【即时训练2】正弦半波交流电的波形如图所示，求该交流电的有效值．BbcadO’ωOR【例3】匀强磁场的磁感应强度B，边长L的正方形线圈abcd共N匝，线圈电阻为r，线圈绕垂直于磁感线的轴OO’以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路

7、电阻为R.(1)转动过程中电阻R两端电压最大值有多大?(2)线圈平面与磁感线成60°时的感应电动势多大?(3)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机要做多少功?(4)从图示位置开始，线圈转过600的过程中通过电阻R的电量是多少？考点3交变电场中带电粒子的运动问题.带电粒子穿过交变电场时,要不要考虑电场电压的变化【例4】在真空中速度υ=6.4×107m/s的电子束连续地射入两平行板之间，如图所示，极板长度L=8×10-2m，间距为d=5×10-3m．。两极不带电时，电子束将沿两极板之间的中心线通过，在两极板上加50Hz的交变电压u=U0si

8、nωt，如果所加电压最大值U0超过某一值Uc时，将开