2019-2020年高中物理《5.2 描述交变电流的物理量》学案 新人教版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理5.2 描述交变电流的物理量学案 新人教版选修3-2学习目标1理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系。2理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系.知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小。学习重、难点重点：交变电流有效值概念。难点：交流电有效值概念及计算。学法指导能应用数学工具描述和分析处理物理问题。知识链接1正弦式交流电的表达式。学习过程用案人自我创新【自主学习】阅读课本，相互合作完成以下问题。1周期和频率周期：交变电流完成 所需的时间，通常用 表示，单位是 。角速度与频率的关系为 。频率：交变电流在 内完成周期性变化的次数，通常用 表示，单位是 。角速度与频率的关系为 。周期和频率的关系： 。（ 注：转速n的单位是转每秒(r/s) ）(4)我国工农业及生活用电的周期为0.02s，频率为50Hz，电流方向每秒改变 次2峰值（最大值）和有效值峰值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的 。最大值在实际中有一定的指导意义，所有使用交流的用电器，其最大耐值应大于其使用的交流电压的最大值，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时，电动势的最大值Em= 有效值：根据电流的 来规定。让交变电流和恒定电流通过相同的 ，如果它们在一个周期内产生 ，则这个恒定电流I、电压U叫做这个交流电流的有效值。 人们常说的家庭电路的电压是220V，指的是它的 正弦交变电流的有效值和峰值之间的关系：I= ，U= 。注意：（1）任何交变电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用（2）对于非正弦式交变电流的有效值，应按照有效值的定义计算，计算时间一般取一个周期，半周期对称的可取半周期。【例题与习题】例1波形如图的几种交流电，其有效值分别是多少？ 教师强调：最大值、有效值和平均值的应用求电功、平均电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用 值计算，求一段时间内通过导体横截面的电量时要用 值，=t=在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流电的 值例2交流发电机矩形线圈边长ab=cd=0.4 m，bc=ad=0.2 m，共50匝，线圈电阻r=1 ，线圈在B=0.2 T的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO从平行磁感线的方向以r/s转速匀速转动，外接电阻9。求：（1）电压表读数；（2）电阻R上电功率。 达标检测1由交变电动势的瞬时表达式V可知（ ）A此交流的频率是 B此交流的周期是sC此交流电动势的有效值V Ds时，该交流电动势达最大值 2有一交变电流如下图所示，则由此图象可知()A它的周期是0.8 s B它的峰值是4 AC它的有效值是2 A D它的频率是0.8 Hz3标有“250 V0.5 F”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用( )A220sin 100t V B220 V照明电路中C380sin 100t V D380 V动力电路中4如图所示，某电流变化规律如图，则该电流的有效值（ ）A. B.2A C.1A D.5下面关于交变电流的说法中正确的是（ ）A、交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值。B、用交流电流表和交流电压表测定的读数值是交流电的瞬时值。C、计算热量和功率时，电压、电流指的是有效值。D、计算电量时，电流指的是有效值。6一个按正弦规律变化的交流电的图象如图所示，由图象可知()该交变电流的频率为0.2 Hz该交变电流的有效值为14.1 A该交变电流的瞬时值表达式为i20sin 0.02t A t时刻，该交变电流的大小与其有效值相等A BC D6某交流电压随时间变化如图所示，则此交流电的频率是 HZ、交流电压的峰值为_、有效值为_、若将该电压加在l0F的电容器上，则电容器的耐压值不得小于 V；若将此电压加在一个10的电阻上，则此电阻消耗的功率为_.8如图所示，匀强磁场的磁感强度B1/3.14T,边长L10的正方形线圈abcd共100匝，一线圈电阻r1，线圈线垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度为，外电路电阻R4，求(1)转动过程中感应电动势的最大值？(2)由图示位置开始计时，则此感应电动势的瞬时值表达式为？(3)交流电压表的示数为？学习反思布置作业