山东省泰安市肥城市第三中学高中物理 5.2.2交流电习题学案 新人教版选修32.doc

山东省泰安市肥城市第三中学2014届高中物理 5.2.2交流电习题学案 新人教版选修3-2学习内容学习指导即时感悟学习目标：1、理解交变电流的周期、频率以及他们之间的关系。2、理解交变电流的峰值、有效值。掌握根据数学表达式、图像等计算交变电流的峰值、有效值的方法。3、能应用数学工具描述和分析处理问题。学习重点：计算交变电流的峰值、有效值的方法。学习难点：计算交变电流的峰值、有效值的方法。【回顾预习】.正弦交流电的有效值与最大值的关系（1）电流：（2）电压：强调（1）各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值.（2）交流电表（电压表或电流表）所测值为有效值.（3）计算交变电流的功、功率、热量等用有效值.【自主合作探究】探究一、 有效值的定义及有效值的计算交变电流有效值是根据电流的热效应进行定义的理解时要注意三同：相同电阻、相同时间、产生相同热量探究二 交变电流的平均值平均值的物理意义：交流电的平均值是交流电图象中波形对时间轴所围面积跟时间的比值，由于对时间所围面积的大小表示这段时间内通过的电荷量，因此计算通过导体的电荷量时，要用交变电流的平均值；qit，平均值的计算需用n和i计算交流电有效值是根据热效应规定的，即跟交变电流的热效应 相等的直流电的值为交变电流的有效值，在计算热量、功率问题时用有效值某单匝线圈在磁场中匀速转动产生正弦交流电，当线圈从中性面转过90的过程中，电动势的平均值的表达式为：总结：物理含义重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值eemsin tiimsin t计算线圈某一时刻的受力情况最大值最大的瞬时值emnbsim确定用电器的耐压值有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值euim(正弦式交变电流)(1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量)(2)交流电表的测量值(3)电气设备标注的额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值n计算通过电路截面的电量三、例题讲解例1、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图1所示此线圈与一个r10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻下列说法正确的是()图1a交变电流的周期为0.125 sb交变电流的频率为8 hz c交变电流的有效值为 ad交变电流的最大值为4 a例2、如图3所示，图3 【当堂达标】1、矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示下列结论正确的是(cd)a在t0.1 s和t0.3 s时，电动势最大b在t0.2 s和t0.4 s时，电动势改变方向c电动势的最大值是157 vd在t0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 wb/s2、将一电热器接在10 v直流电源上，在时间t内可将一壶水烧开现将电热器接到一个u10sin t v的交变电源上，煮开同一壶水需时间_2t_；若接到另一交流电源上，需要时间为，那么这个交流电源最大值为_10_3、如图9甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴oo匀速转动，线圈的匝数n100、电阻r10 ，线圈的两端经集流环与电阻r连接，电阻r90 ，与r并联的交流电压表为理想电表在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化求：(1)交流发电机产生的电动势最大值200(2)电路中交流电压表的示数127图9【反思提升】如图5-2-12所