山西省临汾市翼城县清华园中学高中物理 5.2 描述交变电流的物理量导学案 新人教版选修3VIP专享VIP免费

山西省临汾市翼城县清华园中学高中物理5.2描述交变电流的物理量导学案新人教版选修3【学习目标】1.知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系。2.知道交变电流的周期和频率，以及它们之间的关系。3.知道我国供电线路交变电流的周期和频率。【学习重、难点】教学重点:有效值的概念和计算教学难点:有效值的概念和计算【学法指导】能应用数学工具描述和分析处理物理问题。【导入新知】我们家庭用的交流用电器铭牌上标称的额定电压：220V，频率：50Hz，额定功率：1000W等是怎么回事？是什么意义？这些事我们这一节将要研究的内容。【自主学习】阅读课本，相互合作完成以下问题。1．周期和频率⑴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。⑵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。⑶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⑴峰值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的。①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．②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=．⑵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⑶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。【合作探究】例1波形如图的几种交流电，其有效值分别是多少？1教师强调：最大值、有效值和平均值的应用①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，②求一段时间内通过导体横截面的电量时要用值，tIq=REt=Rn③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=0.4m，bc=ad=0.2m，共50匝，线圈电阻r=1Ω，线圈在B=0.2T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100r/s转速匀速转动，外接电阻9Ω。求：（1）电压表读数；（2）电阻R上电功率。【课堂小结】1．表征交变电流的几个物理量：周期和频率、峰值和有效值。2．交变电流的周期与频率的关系：T=f1。3．正弦式交变电流最大值与有效值的关系：I=2mI，U=2mU。【达标检测】一、选择题(每题5分，共50分)1.A由交流电动势瞬时值表达式e=102sin4πt(V)，可知A.此交流电的频率是4π(Hz)B.此交流电的周期是0.5sC.当t=0.5s时，此交流电动势有最大值2D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合2.A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变电流的最大值B.用交流电表测定的读数值是交流电的瞬时值C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D.跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值3.A在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100omega的电阻产生的热量，与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则A.此交流电的电流的有效值为3A，最大值为32AB.此交流电的电流的有效值为32A，最大值为6AC.电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值为3002VD.电阻两端的交流电压的有效值为3002V，最大值为600V4.A一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=102sin314t(V)，关于该电源的规格和使用，以下说法正确的是A.这只电源可以使"10V2W"的灯泡正常发光B.这只电源的交变电压的周期是314sC.这只电源在t=0.01s时电压达到最大值D.“10V2μF”电容器不能接在这只电源上5.A一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当接到电压U=10sinωt(V)的交流电源上，它的发热功率是A.0.25PB.0.5PC.PD.2P6.A在如图所...