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《专题52+描述交变电流的物理量-2017-2018学年高二物理人教版（选修3-2）+word版含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第五章交变电流第2节描述交变电流的物理量一、周期和频率（1）周期（T）:交变电流完成一次周期性变化（线圈转一周）所需的时间，单位是秒（s）,公式；（2）频率（/）:交变电流在1s内完成变化的次数，单位是赫兹（Hz）；（3）周期和频率的关系：o二、交变电流的瞬时值、峰值、有效值、平均值（1）瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。在求解某一时刻线圈受到的磁力矩时，用的是瞬时值；（2）峰值：交变电流的电流或电压所能达到的,也叫最大值；电容器的击穿电压为最大值。（3）有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定
2、电流的值叫做交变电流的有效值。对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：、、o用电器的铭牌上标的是有效值，“电流表”和“电压表"测量的值是“有效值”，在研究交变电流的功率和产生的热量时，只能用有效值。（4）平均值：是交变电流图象中波形与横轴所围血积跟吋间的。在求交变电流流过导体的过程通过导体横截面积的电量时，用的是平均值。周期性最大值比值一、交变电流的“四值,啲比较与理解1.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e=Emscot9z=
3、/msincot计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值E^nBSco,讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值,,适用于正(余)弦式交变电流(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电气设备“铭牌''上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔斷电流为有效值平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值■■计算通过电路截面的电荷量【例题1]一线圈在磁场中转动产生的正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知:A.该交流电的电压瞬时值的表达式为w=10
4、0sin507rt(V)B.0.01s末线圈处于屮性面的位置C.该交流电电压的有效值为100VD.若将该交流电压加在阻值为7?=100Q的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W参考答案：AD试题解析：由图彖可知该交流电的电压最大值为，周期C0.04s,所以瞬时值的表达式为w=100sin50皿(V),A正确；0.01s末线圈电压最大，处于与屮性面垂直的位置，B错误；该交流电电压的有效值为，C错误；电阻消耗的功率为，D正确。二、求交变电流有效值的方法(1)公式法利用、、计算，只适用于正余弦式交流电。（2）利
5、用有效值的定义计算（非正弦式交流电）在计算有效值时“相同时间"至少収一个周期或周期的整数倍。（3）利用能量关系当有电能和其他形式的能转化时，可利用能的转化和守恒定律来求有效值。注意：非止弦式交流电有效值的求解根据电流的热效应进行计算，其屮，交变电流的有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应定义的，即让交变电流和直流电流通过相同的电阻，在相同的时间里若产生的热量相同，则交变电流（电压）的有效值就等于这个直流电流（电压）的值，即求解交变电流有效值问题必须在相同电阻、相同吋间、相同热量的“三同"原则下求解。【
6、例题2】图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其屮图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压是正弦函数的一部分。下列说法错误的是A.图甲、图乙均表示交流电B.图甲所示电压的瞬时值表达式为w=20sinlOOnt（V）C.图乙所示电压的有效值为20VD.图乙所示电压的有效值为10V参考答案：C试题解析：电流方向随着时I'可周期性变化的电流就是交流电，故图甲、图乙均表示交流电，故A正确；图甲中电压的最大值为20V,周期为0.02s,故表达式为：w=f/msin/=20sin100n/（V）,故B正确；图乙所
7、示电压的最大值为20V,根据有效值的定义，有：，解得：X,故C错误，D正确；故选C。1.下列所列数据不属于交流电有效值的是A.交流电表的示数B.灯泡的额定电压C.电容器的耐压值D.保险丝的额定电流2.一矩形线圈在匀强磁场小绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势幺随时间/的变化规律如图所示，下列说法正确的有A.九时刻线圈位于中性面A."吋刻通过线圈的磁通量最大B.电动势的有效值为C.—个周期内交变电流的方向改变一次1.如图所示，一面积为S,电阻为的N匝矩形线圈处于一个交变的磁场中，磁感应强度的变化规
8、律为B=B°sincot.下列说法正确的是A.线框屮会产生交变电流B.在/=时刻，线框中感应电流达到最大值C.从U0到Q这一过程中通过导体横截面积的电荷量为D.若只增大变化磁场的频率，则线框中感应电流的频率也将增加，但电流的有效值不变2.电阻凡、&与交流电源按照图（a）方式连接，7?i=10Q,&=20合上开关S后，通过电阻心的正弦交变电流，随时间/变化的情况如图（b）所示。则A.通过川的电流有效值是1.2AB.&两端的电压有效值是6VC.通过7?2的电
