高中物理 5.2描述交变电流物理量导学案 新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理学案VIP免费

第五章交变电流第2节描述交变电流的物理量【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．【重点、难点】重点：交变电流的有效值．难点：对交变电流有效值的理解和相关的计算．预习案【自主学习】1、交变电流完成一次周期性变化的______称为交变电流的周期，通常用______表示，单位是______，交变电流在1s内完成周期性变化的______叫做它的频率，通常用_____表示，单位是______，周期和频率互为倒数，即______或______2、让交流与恒定电流分别通过______的电阻，如果在交流的一个______内它们产生的______相等，这个恒定电流的I.U叫做这个交流电流，电压的有效值。3、正弦交变电流的有效值I,U与峰值Im，Um之间有如下的关系________________,______________________【学始于疑】线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变化。这说明，线圈转动速度越快，交变电流周期性变化的越快。交变电流与恒定电流比较具有不同的特点，用那些量来描述交变电流呢？探究案【合作探究一】周期和频率问题1：如何描述线圈中交变电流的变化规律呢（1）、公式法：从中性面开始计时，（2）、图象法：如图所示问题2：.试确定43210ttttt、、、、时刻，图象坐标与线圈转动位置的对应关系？1答：43210ttttt、、、、线圈转过的角度分别为：0、2、、23、2。问题3：用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢？启发式提问我们以前学过那种典型的周期性运动？他用什么物理量描述快慢？（匀速圆周运动）归纳总结1．交变电流的周期和频率。（1）周期：我们把，叫做交变电流的周期。周期用T表示，单位是s。（2）频率：，叫做交变电流的频率。频率用f表示，单位是Hz。（3）周期和频率的关系是：TffT11或【合作探究二】峰值和有效值问题1：写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式？问题2：峰值、有效值和平均值有什么区别？问题3、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是：，是不是对一切交变电流都是如此？问题4、在我们经常遇到的问题中，那些地方应用有效值？那些地方应用最大值？那些地方应用平均值？2归纳总结：交变电流的峰值（Em，Im，Um）交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度。电容器的耐压值是峰值有效值（E、I、U）让交变电流和直流电通过同样的电阻，如果它们在相同时间内产生热量相等，把直流电的值叫做交变电流的有效值。通常用大写字母U、I、E表示有效值。正弦交变电流的最大值与有效值有以下关系：I=2mI=0.707ImU=2mU=0.707Um任何交谈电流都有有效值，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．交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值．在计算交变电流通过导体产生的焦耳热，做功的电功率（瞬时功率除外）以及保险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值．【课堂小结/本节知识网络】描述交变电流的物理量【思考】1交变电流的平均值如何表示？2在计算通过导体某一截面的电量时，用交变电流的什么值？【当堂检测】1．图5－2－1表示一交变电流随时间变化的图象。此交变电流的有效值是：（）A.5安B.5安C.3.5安D.3.5安2、如图5－2－2所示，在匀强磁场中有一个“冂”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=5/πT，线框的CD边长为20cm.CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时，（1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；（2）若线框电阻r=3,再将AB两端接“6V，12W”灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡3峰值有效值实际功率多大？3、将电阻为r的直导线abcd沿矩形框架边缘加以弯曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在线端a、d间接电阻R和电流表A，且以a、d端连线为轴，以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，如图5-2-3所示，求：（1）交流电流表A的示数；（2）从图示位置转过90°角的过程中，电阻R上产...