人教版选修3-2 第五章交变电流第2节描述交变电流的物理量 导学案

高物选第章变电第节述变流物量学【学标知道交变电流的期和频率的含义及它们它们相互间的关系知道我国生产和活用电的周频率）的大小。．知道交变电流的峰值和有效值的意义。能利用有效值定义计算某些交变电流的有值。．会应用正弦式交变电流有效值公式进行有关计算。．具有运用类比、迁移的科学方法分析新问题的意识和能力。【学点交变电流有效值【学点交变电流的有效值【主习知点：期频．周期：我们把交变电流，做它的周期。周期用T示，单位是。．频率：交变电流在，叫做它的频率。频率用f表，位是。简称，符号是。．周期和频率互为倒数，即或f=．周期和频率与角速度和线速度的关系ω=πf．我国工农业生产和日常生活中用的交变电流周期是T，率是f=50Hz电流方向每秒钟改变次。知点：值有值．交变电流峰值I、、）它能表示交变电流的强弱或电压的高低。mm例如：电容器接在交流电路中，应需要知道交变电压的最大值，电容器的所能承受的电压要高交变电压的最大值，否则电容器有可能被击穿。．线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流的最大值为．交变电流有效值I、U【考讨】如图所示是通过一个Ω的阻的电流i时间变化的曲线，这个电流不是恒定电流。（1）怎样计算通电1s电阻R中产生的热（2）如果有一个大小、方向都不变的定电流通过电阻R，也能在内产生同样的热，这个电流是多?

效定义交流与恒定电流分别通过相同的果交流电一个内们产生的相，而这个恒定电流是I、电压是U，我们就把I、叫这个交流有效。例如某一交流通过一段电阻丝，在一个周期内产生的热量为Q，如果用的定电流通过这段电阻丝，相同时间内产生的热量也是Q，那么这个交流电流的有效值就是。流电压的有效值可以用同样的方法确定。．理论计算表明正弦交电的有效值I、U峰值I、之间的关系是mmI==0.707IU=．有效值的应用：（1）人们通常说家庭电路的电压是220V指的便是有效值。（2）使用交流的电气设备上，标出的定电压和额定电流都是。（3）交流电压表和交流电流表的测量数值是。（4）交变电流的数值在无特别说明时是指有效值。（）交变电流的有效值是根电流的热效应来规定的。引入有效值的的概念便于把处理恒定电流的一些方法拓展到交流电中。在计算交流电的热量、做功、功率时一定要用交变电流的有效值。知点：位．图所示，画出了两支交流的电与时间关系的图象。这两支交流的周期相等但们的瞬值并不同时达到最大交流电压甲达到峰值、变为0的间总比交流电压乙晚一些。这种情况下，我们说，它们的“相位”不同。．用代数式表示，这两支交流的瞬时电压与时间的关系分别为=Usint=Usinωt）弦sin面的量t＋叫交变电流的是t＝时相位做变电流的初相位两支交流的相位之差叫做它们的。果它们的频率相同，但初相位不同，即（t＋）1（t＋）2那么相位差ωt＋）－ωt＋=φ是个常数，不随时间变化，这时我们说，这两支交流“具有确211定的相位差．位差是个很重要的物理量。例，不同的交流发电机在向同一个电网供电的时候，它们的相必须完全相同，即相位差必须保持为，不然的话，轻则会使输电效率降低，严重时会损坏输电设备。

【堂习．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。()A交变电流的频率是πB．t＝时，线圈平面与磁感线垂直C．t＝s时，有最大值D．交电的周期是πs．关于交流电的有效值U和大U，下列说法中正确的)mA任何形式的交流电都具有UU/的关系mB．弦式交流电具有＝/的关系mC．明电压220V，动电压的都是最大值D．交电压表和交流电流表测的都是最大值．将阻值为5的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间化的规律如图所示说法正确的是()A电路中交变电流的频率为0.25HzB．过电阻的电流为AC．阻消耗的电功率为D．用流电压表测得电阻两端的电压是5V．下列关于交流的几种说法中，正确的()A交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值B．流电流表和交流电压表的值是瞬时值C．交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值D．跟流有相同热效应的交流的值是交流的有效值．如图表示两种电压的波形，其中图甲表示电压按正弦规律变化，下列说法正确的()A图甲表示交流电，图乙表示直流电B．种电压的有效值都是C．甲所示电压的瞬时值表达式为＝22VD．以说法都不对．在电路的间一如图所示的正弦交流电，负载电阻00，不虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别()A，B．311VC．220VD．，

00．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可()00A该交流电的电压的有效值为100VB．交流电的频率为25HzC．交流电压瞬时值的表达式为u100sin25tD．若该交流电压加在阻值为Ω的阻两端，该电阻消耗的功率为50W．在如图所示的电路中A是熔断电流I＝的险丝，是变电阻，S是流电源。交流电源的内电0阻不计，其电动势随时间变化的规律是＝sin314tV。了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大()AΩ

B．110C．Ω．220．数同学家里都有调光台灯、调电风扇。过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇转速。现在的调光台灯、调速电风扇是用可控电子元件来实现调节的．如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一周中，前面的1/4被去，调节台灯上旋钮可以控制截去多少，从而改变电灯上的电压。则现在电灯上的电压()AU

m

B．U/2．U/2Dm

U

m．一只电热器接在直流电源上，在时内产生的热量为Q，若将它分别接到U＝V1和U＝V的流电源上，要产生Q的量。则所需时间分别()2At，B．2t．，D．，4t11有A、BC三导线，它们与大地之间的电压随时间变化的规律如所示，则关于这三个电压，下列说法正确的是（）AA、BC三导线中电压的变化周期相同B．AB两导线中电压的有效值相同C．B、C两导线中电压的初相位相同D．AB、根导线中电压的峰值相同所示强磁场中有一线可绕AB轴动匀磁场的磁感应强度＝/πT线框的CD边为20cm，CEDF长均为10cm转速为50r/s。已知线框电阻Ω，将“，”小灯泡接入AB两。若从图示置开始计时：（1）写出线框中感应电动势的瞬时值达式（2）作出灯泡两端电压随时间变化关的图像（3）小灯泡能否正常发光？小灯泡实功率多大？（4）导线框转过角的过程中，在小灯泡上产生的热量（5）导线框转过角的过程中，通过小灯泡的电量

【固高．交流发电机在工作时的电动势为e＝Eωt，若将线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变，m则其电动势变为（）AωtB．ωtC．ωtD．ωtmmm．一个接在直流电源上的电热器所消耗的电功率为，把它接到电压最大值与直流电压相等的正弦式1交流电源上，该电热器所消耗的电功率为，：P为()22A2:1B．．

D．1:一矩形线圈在强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动期为从中性面开始计时当t=T/12时线圈中感应电动势的瞬时值为2V则此交变电流的有效值为（）A2VB．．

VD

/2V．如图所示，为一交流电的电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是（）AB．C．4AD．如图所示图是圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式电流的电压图象调整线圈转速后，所产生正弦式电流的电压图象如图线b所关于这两个正弦式电流的电压图像说法正确的）A在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．圈先后两次转速之比为C．弦式电流的电压图像瞬时值为u=10sin5πtVD．正式电流的电压图像b最大值为．图所示为一交流电随时间变化图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，则该交变电流的有效值。．一电阻接在20V的流电源上，消耗的电功率为10W，这一电阻接在某一交流电源上，消耗的电功率为5W则该交流电源的电压大值为多少？．有一个交变电流＝311sin314t（下列说法中正确的是（）A这个交变电流的频率是50HzB．可以使，”的灯泡正常发光C．交流电压表测量时，读数为311VD．使这个交变电流的用电器，每通过一库仑的电量时，电流做功20J

00．如图所示，匀强磁场的磁感应强度，数的形线圈绕中心轴OO匀速转动，角速度ω=200rad/s。已知，，线圈的总电阻Ω，求：00（1）感应电动势的最大值，感应电流最大值（2）写出线圈中感应电动势的瞬时值达式（3）画出感应电流的瞬时值i随ωt变的图象（4）当ωt=30°时，穿过线圈的磁通量线圈中的电流的瞬时值各是多大？（5）线圈转过角的过程中，感应电动势的平均值是多大？（6）线圈转过角的过程中，产生的热量．图所示，边长为的方形闭合线圈置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。线圈bcd两边中点连线′左右两侧分别存在方向相同，磁感应强度大小各为B，1B的强磁场。线圈绕中心′速转动