高中物理 5.2 描述交变电流的物理量学案 新人教版选修3-2 (2)

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1、5.2描述交变电流的物理量学案（人教版选修3-2）1．交变电流完成一次周期性变化的______称为交变电流的周期．交变电流在1s内完成周期性变化的______叫做它的频率，周期和频率互为__________即________或________．2．让交流与恒定电流分别通过______的电阻，如果在交流的一个______内它们产生的______相等，这个恒定电流I、电压U就叫做交流的电流、电压的有效值．3．正弦式交变电流的峰值和有效值的关系为________，____________4．某交变电流的方向在1s内改变100次，则其周期T和频率f分别

2、为()A．T＝0.01sB．T＝0.02sC．f＝100HzD．f＝50Hz5．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图象如图1所示，则()图1A．交变电流的频率是4πHzB．当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直C．当t＝πs时，e有最大值D．交流电的周期是2πs6．如图2是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是()图2A．周期是0.2s，电流的峰值是10AB．周期是0.15s，电流的峰值是10AC．频率是5Hz，电流的有效值是10AD．频率是0.2Hz，电流的有效值是7.07A【概念规律练】知识点一交变电流的周期和频率1．某交变

3、电压随时间的变化规律如图3所示，则此交变电流的频率为________Hz.线圈转动的角速度是________rad/s.若将此电压加在10μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V.图32．我国照明电压的瞬时值表达式为e＝220sin100πtV，它的周期是________，频率是________，在1s内电流的方向改变________次，电压最大值为________．知识点二交变电流的峰值和有效值3．关于交变电流的感应电动势的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是()A．任何形式的交变电流都具有U＝Um/的关系B．只有正(余

4、)弦交变电流才具有U＝的关系C．照明电压220V、动力电压380V指的都是最大值D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值4．电阻R1、R2与交流电源按照图4(a)方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图(b)所示．则()图4A．通过R1的电流有效值是1.2AB．R1两端的电压有效值是6VC．通过R2的电流最大值是1.2AD．R2两端的电压最大值是6V【方法技巧练】一、有效值的计算方法5．如图5所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大？图56．某一交流电的电压波形如图6所示，

5、求这一交流电的电压有效值U.图6二、瞬时值、最大值、有效值与平均值应用的技巧7．如图7所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90°的过程中，求：图7(1)通过电阻R的电荷量q.(2)电阻R上产生的焦耳热Q.8．在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动，已知线圈的匝数为n＝100匝，边长为20cm，电阻为10Ω，转动频率f＝50Hz，磁场的磁感应强度为0.5T．求：(1)外力驱动线圈转动的功率．(2)转至线

6、圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小．(3)线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量．参考答案课前预习练1．时间次数倒数T＝f＝2．相同周期热量3．I＝U＝4．BD[由于正弦式交变电流每周期内方向改变两次，所以其频率为50Hz，由T＝得T＝0.02s．]5．BD6．A[由图象可知T＝0.2s，Im＝10A，故频率f＝＝5Hz，I＝＝5A＝7.07A．A正确，B、C、D错误．]课堂探究练1．50100π200解析由图象可知此正弦交变电压的峰值Um＝200V，周期T＝0.02s，频率f＝＝

7、50Hz；ω＝＝rad/s＝100πrad/s.将该电压加在电容器上，电容器的耐压值不应小于200V.点评交变电流完成一次周期性变化所需的时间叫周期；交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫频率．周期(T)和频率(f)的关系为：T＝.2．0.02s50Hz100220V解析由电压的瞬时值表达式e＝220sin100πtV可得Um＝220V，ω＝100πrad/s，所以周期T＝＝0.02s；由公式f＝得f＝50Hz；一个周期内电流的方向改变两次，所以1s内电流方向改变100次．点评交变电流在一个周期内，电流的方向改变两次．3．B[电压、电流的有效值

8、和峰值之间的倍关系是仅限于正(余)弦交变电流而言的，所以A是错误的，B是正确的；在交变电流的讲述中没有特别说明情况下的电流和电压均指有效值，C错误；交