描述交变电流的物理量

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1、2012学年高二物理导学案编号＿＿＿＿使用时间＿＿＿＿班级：＿＿小组：＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿组内评价：＿＿＿＿教师评价：＿＿＿＿《描述交变电流的物理量》导学案一编制人：陈昌林审核人：＿＿＿＿领导签字：＿＿＿＿【教学目标】1．掌握正弦交变电流的有效值和最大值之间的关系．2．理解交变电流的有效值的定义及意义．3．知道交变电流的周期、频率与线圈转动的角速度的关系．4．能解决有关计算有效值的问题．【重点与难点】1．有效值和最大值，会计算交变电流的有效值【自主预习】一、最大值1．定义：交变电流在一个周期内所能达到的称为最大值或峰值，用符号Um、Im表示．2．最大值所处位置：当线圈

2、平面与磁感线时，交流电动势或电流处于最大值．3．大小：Em＝，Im＝，Um＝．说明：电容器上所标明的电压为电压的值，超过该值，电容器可能被击穿．二、有效值1．定义：交流的有效值是根据电流的来规定的，让交流和稳恒电流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，就把这一稳恒电流的数值叫做这一交流的有效值．电压有效值的符号用U表示，电流有效值符号用I表示，电动势有效值符号用E表示．2．正弦交变电流有效值和最大值之间关系是：E=＿＿＿＿=＿＿＿＿，U=＿＿＿＿=＿＿＿＿，I=＿＿＿＿=＿＿＿＿。说明：（1）在交变电路中交流电流表、交流电压表的示数为交流的值．（2）在

3、计算交变电流通过导体产生的电功、热量和电功率时，要用＿＿＿＿＿＿。（3）用电器铭牌上标的值为值．（4）叙述中没有特别加以说明的交流的值为值．三、平均值定义：交流的平均值是交流图象中波形与横轴（t轴）所围成面积跟时间的比值，其数值可以用计算．对正弦交变电流在一个周期内的平均值为．说明：在计算交流通过导体产生的热量和电动率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用交流的值．计算通过导体的时，只能用交流的值，在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流的值．四、周期和频率（1）定义：周期（T）是指交变电流完成一次变化所需的时间，单位是秒．周期越大，交变电流变化越，在一个周期内交变电流的方向变

4、化次．（2）周期的物理意义：表征＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（3）频率（f）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，单位是＿＿，符号是＿＿。（4）频率的物理意义：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（5）正弦式电流的周期和频率的决定因素是发电机转子转动的角速度ω．T＝，f＝＝五、交变电流的相位和相位差（１）相位：①意义叫交流电的相位，是的相位，又叫做，它对交变电流的大小和方向的确定起着很重要的作用，可以用来判断交变电流的变化步调。②交变电流的瞬时值的大小不单纯由时间t决定，而是由。（2）相位差：①只有相同的交流电才能求解它们的相位差。【典型例题】一、最值、周期、频率的考

5、查【例1】有一个电子器件，当其两端电压高于100V时则导通，等于或低于100V时则不导通，若把这个电子器件接到100V、50Hz的交变电源上，这个电子器件将(　　)A．不导通B．每秒钟导通50次C．每秒钟导通100次D．每次导通时间为0.005s练习1：下列说法正确的是（）A交变电流在一个周期内电流方向改变两次B交变电流的有效值总是最大值的倍C因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同D若正弦交流电的最大值是10A，则它的最小值是－10A二、有效值的考查【例2】两个完全相同的电热器，分别通有如图所示的峰值相等的方波交变电流和正弦式交变电流，则这两个电热器的

6、电功率之比P1∶P2=练习2：通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示。求该交变电流的有效值三、交变电流物理量的考查【例3】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呈正弦函数关系，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．交变电流的有效值为AD．交变电流的最大值为4A四、交变电流物理量的综合应用【例4】如图所示，一交流发电机线圈共N＝50匝，ab＝0.2m，bc＝0.1m，总电阻r＝10Ω，在B＝0.5T的匀强磁场中从磁通

7、量最大位置开始以n＝100r/s的转速匀速转动，外电路中接有R＝40Ω的电阻．当线圈转过1/4周期时，求：(1)在外电阻R上产生的焦耳热Q。(2)这段时间内通过外电阻R的电荷量。2012学年高二物理导学案编号＿＿＿＿使用时间＿＿＿＿班级：＿＿小组：＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿组内评价：＿＿＿＿教师评价：＿＿＿＿《描述交变电流的物理量》导学案二编制人：陈昌林审核人：＿＿＿＿领导签字：＿＿＿＿【检测题】1.一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所示，则(　　)A．交变电流的频率是4πHzB．当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直C．