2015-2016学年人教版选修3-2描述交变电流的物理量学案

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1、DIERaIE①明确目标描述交变电流的物理量―士交变电流周期.频率的物理意义•掌握它们之间的知道关系。理解交变电流有效值的物理意义•掌握其计算方法。运用正弦式交变电流有效值和隆值的关系计算交变电流的有效值。①关注重难点考点一：交变电流有效值的理解及计算（重点+难点）考点二：交变电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值（重点+难点）1.交变电流的周期、频率、峰值、有效值区别联物理量、、概念（或物理意义）符号及单位联系周期完成1次周期性变化所需耍的吋间T、s用來表示电流周期性变化的快慢，f-T频率1s内完成周期性变化的次数/、Hz峰值交变电流在1个周期内能达到的最大值久、V厶1、A对正弦式（或余弦式）

2、交流电有/U=0有效值和交变电流通过相同阻值的电阻，在相同时间内产牛的热量相等的恒定电流的值U、VI、A2.有关交流的常见数值及说法（1）我国工农业生产及生活用电的周期为0.02s,频率为50Hz,屯流方向每秒改变100次。(2)电气元件或设备上所标的耐压值是指该设备所能承受的交流电压的业值。(3)交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是诅值；交流屯流表和交流电压表的示数是逍逆值；交变电流的数值在无特别说明吋都指逍逆值。我国民用交变电流中的照明电压220V和动力电压380V,指的是最人值还是有效值？解析：有效值。考占一交变电流有效值的理解及计算/〃〃/考虫解辕'〃〃/1.有效值的特点(1)交变

3、电流有效值是根据电流的热效应来规定的，与电流的方向无关，但一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是由一个周期的时间來确定的。(2)在定义有效值吋应注意三“同”:①相同电阻；②相同吋间；③产生相同热量。2.有效值的计算方法(1)分段计算交变电流在一个周期内产生的热量go⑵让直流电流(实际上是恒定电流)通过相同的电阻在交变电流的一个周期I*£2吋间内产生的热量等于0。如：Q=I2RT,或0=帀■厂或0=万几相对应的/、U、E即为交变电流、电压、电动势的有效值。3.交变电流的平均值不等于有效值(1)交变电流的平均值是交变电流图象中波形与横轴所围的面积跟时间的比值，与交流的方向及所取时间的长短均有关

4、系，其数值根据法拉第电磁感应定律E=rr^求得。(2)在计算通过导体某截面的电荷量时，只能用交变电流的平均值q(3)交变电流的平均值的计算不是初、末状态瞬吋值的平均。〃〃〃天題卑*/〃〃/［典例1］如图表示一交变电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值是多少?i/A「nrn[0.02[[一0.01：0.030：04t/s\\-3屈'——:'~:［思路探究］用恒定电流表

5、

6、确定有

7、示产生的热量LI效值

8、［解析］交变电流的周期T=0.02s,在前半周期，电流为/i=4^2A；后半周期电流；2=-3^2Ao根据焦耳定律，在一个周期内交变电流通过电阻R产生的热量Q=用?#+厭壬二I~RT所以交变

9、电流的有效值/二寸宁=5A［答案］5A////////////1.如图所示交变屯流图象为某一正弦交变电流更换负载后的i-t图象，求该交变电流的有效值。解析：根据交变电流有效值的定义取一个周期ToPRT=TT巧+10两已知r=o.2s解得有效值/=5萌A~&7A答案：8.7A(或5书A)考占一n八、、—•交变电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值/////,<£辭董‘〃///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=Emsincotz=/msinojt计算线圈某吋刻的受力情况最大值最大的瞬时值Em=hBScoEm—n^>mco丁Emm~R+r电容器的击穿电压有效值跟交变电流

10、的热效应等效的恒定电流的值对正(余)弦交流电Em=y［2E5=回/m=^/2Z(1)计算与电流的热效应有关的量(如功、功率、热量)等。⑵电气设备“铭牌”上所标值。(3)保险丝的熔断电流。(4)交流电流表、电压表的示数平均值交变电流图象中图线与吋间轴所夹的面积与时间的比值E=Blv,E=A0nM-£A01~R+rJQ~nR计算通过电路截而的电荷量//////考題卑7/〃/［典例2］如图所示，线圈abed的面积是0.05m2,共100匝，线圈电阻为1Q,外接电阻R=9Q,匀强磁场的磁感应强度为B=£T,当线圈以300r/min71的转速匀速转动吋，求：<5>X:XX:da乂R(1)电路中感应

11、电动势的最大值和有效值；(2)电路屮交流电压表和电流表的示数；(3)线圈从图示位置转过90。的过程中通过电阻R的电荷量。［思路探究］(1)根据公式=nBSco求感应电动势的最大值。(2)交流电压表和电流表的示数是有效值。(3)通过电阻R的电荷与平均值有关。［解析］(l)Em=nBSco=50VE二軒=25y［2V~35.4VEp-⑵电流表示数/二丽；=2.5迈A~3.54A电压表示数U=IR=22