2011高二物理學案2.3 表征交變電流的物理量(粵教版選修3-2)_第1頁
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文檔簡介

1、2.3表征交變電流的物理量表征交變電流的物理量學案(粵教版選修學案(粵教版選修3232)1交變電流完成一次周期性變化的__________稱為交變電流的周期交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的________叫做它的頻率,周期和頻率互為________即____________或____________2讓交變電流與恒定電流分別通過________阻值的電阻,如果它們在____________內(nèi)產(chǎn)生的________相等,這個恒定電流I、電

2、壓U的數(shù)值就叫做相應交變電流的電流、電壓的有效值3正弦式交變電流的峰值和有效值的關(guān)系為________________,________________.4(雙選)某交變電流的方向在1s內(nèi)改變100次,則其周期T和頻率f分別為()AT=0.01sBT=0.02sCf=100HzDf=50Hz5(雙選)一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生交變電流的電動勢的圖象如圖1所示,則()圖1A交變電流的頻率是4πHzB當t=0時,線圈平面與磁感線

3、垂直C當t=πs時,e有最大值D交流電的周期是2πs6如圖2是一個正弦式交變電流的圖象,下列說法正確的是()圖2A周期是0.2s,電流的峰值是10AB周期是0.15s,電流的峰值是10AC頻率是5Hz,電流的有效值是10AD頻率是0.2Hz,電流的有效值是7.07A【概念規(guī)律練】知識點一交變電流的周期和頻率1某交變電壓隨時間的變化規(guī)律如圖3所示,則此交變電流的頻率為________Hz.線圈轉(zhuǎn)動的角速度是________rads.若將此

4、電壓加在10μF的電容器上,則電容器的耐壓值不應小于________V.圖32我國照明電壓的瞬時值表達式為e=220sin100πtV,它的周期是________,頻率是2________,在1s內(nèi)電流的方向改變________次,電壓最大值為________知識點二交變電流的峰值和有效值3關(guān)于交變電流的感應電動勢的有效值U和最大值Um,下列說法中正確的是()A任何形式的交變電流都具有U=Um的關(guān)系2B只有正(余)弦式交變電流才具有U=

5、的關(guān)系Um2C照明電壓220V、動力電壓380V指的都是最大值D交流電壓表和交流電流表測的都是最大值4電阻R1、R2與交流電源按照圖4(a)方式連接,R1=10Ω,R2=20Ω.合上開關(guān)S后,通過電阻R2的正弦式交變電流i隨時間t變化的情況如圖(b)所示則()圖4A通過R1的電流有效值是1.2ABR1兩端的電壓有效值是6VC通過R2的電流最大值是1.2A2DR2兩端的電壓最大值是6V2【方法技巧練】一、有效值的計算方法5如圖5所示為一交

6、變電流的圖象,則該交變電流的有效值為多大?圖56某一交流電的電壓波形如圖6所示,求這一交流電的電壓有效值U.參考答案參考答案課前預習練1時間次數(shù)倒數(shù)T=f=1f1T2相同相同時間熱量3I=U=Im2Um24BD[由于正弦式交變電流每周期內(nèi)方向改變兩次,所以其頻率為50Hz,由T=得1fT=0.02s]5BD6A[由圖象可知T=0.2s,Im=10A,故頻率f==5Hz,I==5A=7.071TIm22AA正確,B、C、D錯誤]課堂探究練

7、150100π200解析由圖象可知此正弦交變電壓的峰值Um=200V,周期T=0.02s,頻率f==501THz;ω==rads=100πrads.將該電壓加在電容器上,電容器的耐壓值不應小于200V.2πT2π0.02點評交變電流完成一次周期性變化所需的時間叫周期;交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫頻率周期(T)和頻率(f)的關(guān)系為:T=.1f20.02s50Hz100220V2解析由電壓的瞬時值表達式e=220sin100πtV

8、可得Um=220V,ω=100πrads,所22以周期T==0.02s;由公式f=得f=50Hz;一個周期內(nèi)電流的方向改變兩次,所以1s內(nèi)2πω1T電流方向改變100次點評交變電流在一個周期內(nèi),電流的方向改變兩次3B[電壓、電流的有效值和峰值之間的倍關(guān)系是僅限于正(余)弦交變電流而言的,所2以A是錯誤的,B是正確的;在交變電流的講述中沒有特別說明情況下的電流和電壓均指有效值,C錯誤;交流電壓表、交流電流表測的都是有效值,D錯誤]點評交變

9、電流的峰值Im或Um是它能達到的最大數(shù)值正(余)弦式交變電流的有效值I、U與峰值Im、Um之間的關(guān)系為:I=,U=.Im2Um24B[R1與R2串聯(lián),所以R1與R2中的電流變化情況相同從圖象可以看出,交變電流中電流最大值為0.6A,電流有效值為:I==0.6A,R1兩端的電壓有效值為U1=IR1=62Im2V,R2兩端電壓最大值為Um=ImR2=0.620V=12V,綜上所述,正確選項為B.]22點評在純電阻電路中,若電源為交流電源,歐

10、姆定律仍然適用,公式I=中I、U同時UR對應有效值(或最大值)5.I032解析交變電流一個周期T內(nèi)通過電阻R產(chǎn)生的熱量為2RT2+IRT2,直流電I通(I02)20過R一個周期T產(chǎn)生的熱量為I2RT,由有效值的定義知()2RT2+IRT2=I2RTI0220解得I=I032方法總結(jié)只有正弦(或余弦)式交流電的有效值才是最大值的,對于其他形式的交變電12流要緊扣有效值的定義列方程計算有效值,時間一般取一個周期62V10解析假設讓一直流電壓

11、U和題圖所示的交流電壓分別通過同一電阻,交流電在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q1=2=+.直流電在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q2=T.(U21RT4+U2RT4)82RT242RT2U2R由交流電有效值的定義,得Q1=Q2,即+=T.解得U=2V.82RT242RT2U2R10方法總結(jié)有效值是根據(jù)電流的熱效應定義的(計算時要取一個完整周期的時間),而不是簡單的對電壓求平均(錯解U=V=6V)8+427(1)(2)nBSR+rπωR?nBS?24?R

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