2019_2020学年高中物理第三章电路与电能传输2交变电路学案教科版选修1_1.doc

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1、2　交变电路　1.知道交变电路的组成．　2.了解交变电压及交变电流的图像和物理量的特征．　3.了解电容和电感对电流的阻碍作用．[学生用书P28]一、交变电路的组成1．交变电路的组成：交变电路由交变电源及电阻、电容、电感等元件组成．2．常见的两种交变电路(如图所示)3．交变电源一般由交流发电机供给，电压为220V，常称为“市电”．二、交变电压及交变电流1．电压、电流的表达式u＝U0sin__2πft．i＝I0sin__2πft．2．描述交变电压(电流)的物理量(1)峰值：交变电压(电流)在变化过程中所能达到的最大值，U0、I0分别为交变电路

2、中电压、电流的峰值．(2)周期和频率①周期：交变电压(电流)完成一次周期性变化所用的时间，符号为T．②频率：交变电压(电流)在1s内发生周期性变化的次数，符号为f，单位为Hz.③周期和频率的关系：T＝.(3)有效值：在一个周期内，某交流电通过电阻R所产生的热量与某一恒定电流在同样的时间内通过该电阻所产生的热量相等，那么这个直流电压(电流)的大小就叫做该交流电压(电流)的有效值．三、电容1．组成：一般由两块彼此绝缘又相互靠近的导体组成．电容器通常简称为“电容”．用字母“C”及电路符号“”表示．2．作用：通交流、隔直流．3．容抗：电容器对交流

3、电阻碍作用的大小．四、电感-9-1．组成：通常由线圈或加铁芯的线圈构成．交变电路中的电感器简称“电感”．用字母“L”及电路符号“”表示．2．作用：通直流、阻交流．3．感抗：电感器对交流电阻碍作用的大小．　交流的变化规律[学生用书P29]1.在一般的交流电路中，电压可表示为：u＝U0sin2πft，其中U0是交变电路中电压的峰值，f是交变电流的频率，t为变化时间．2.我国的市电电压一般为220V，电压的最大值为311V，频率为50Hz，周期为0.02s.　小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关

4、系，如图所示．此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是(　　)A．交变电流的周期为0.125sB．交变电流的频率为8HzC．交变电流的最大值为2AD．交变电流的最大值为4A[解析]　由题图可直接获取的信息是交变电流的周期是0.250s，A错；线圈中产生的交变电流为正弦交变电流，从而可推出，交变电流的频率f＝＝Hz＝4Hz，B错；感应电动势的最大值E0＝20V，交变电流的最大值I0＝＝A＝2A，C正确，D错．[答案]　C　1.某交流电源电压的表达式为u＝6·sin100πt(V)，则下列说法中正确的是(

5、　　)A．用交流电压表测该电源电压时，示数为6VB．用交流电压表测该电源电压时，示数为6VC．用该电源给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔一定为0.01sD．把标有“6V，3W”的小灯泡接在该电源上时，小灯泡将被烧毁-9-解析：选A.电压表测的是电压的有效值，故A对B错；在C选项中，打点的时间间隔应为0.02s，C错；在D选项中，因小灯泡的额定电压恰好等于交流电压的有效值，故小灯泡正常发光，D错．　有效值的计算[学生用书P30]1．正弦交流电有效值和最大值的关系U有＝≈0.707U0.I有＝≈0.707I0.2．电压表的示数、电流表的示

6、数、保险丝的熔断电流的大小和用电器铭牌上的电压(电流)的大小均为有效值．　如图所示，甲、乙分别是正弦半波电压波形和正弦单向脉冲电压波形，请分别求出它们的有效值．[解析]　若将正弦半波电压加到电阻R两端，在一个周期内产生的焦耳热是全波交变电压的，即·T＝·T，而U全＝U0，所以U半＝U0.若将正弦单向脉冲电压加到电阻R两端，因电流的热效应与电流方向无关，所以其有效值跟正弦交变电压的有效值相同，即U＝U0.[答案]　　U0　2.如图甲所示的是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交流电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压波形如图乙所示，此时接在

7、电热丝两端的交流电压表的读数为(　　)A．110V　　　　　　　B．156VC．220VD．311V解析：选B.由题中图像知，每个周期的前半周期是正弦波形，其有效值为220V，-9-后半周期电压为0,根据交流有效值的定义有：T＝·＋0.解得：U＝156V.[随堂检测][学生用书P30]1．图中各图线不表示交流的是(　　)解析：选B.根据交变电流的定义可知：只有B项所描述的电流(电流的方向不变)不是交流电．2．如图是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定(　　)A．此交变电流的周期为0.1sB．此交变电流的频率为5HzC．将标有

8、“12V　3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光D．此交流电的电压的最大值为12V解析：选BD.由题图可知，交变电流的周期是0.2s，频率f＝＝Hz＝5Hz，即A选项错误，B选项正确；