描述交变电流的物理量导学案(一).doc

高二物理导学案课 题描述交变电流的物理量一高二物理组审核人迟主任使用时间11年3月学习目标（一）知识与技能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。（二）过程与方法利用实验法使学生通过对交变电流的客观认识去理解客观实在性。（三）情感态度与价值观通过理论推理的方法，培养学生的逻辑思维能力。重 点根据数学表达式、图像等计算交变电流的峰值、有效值的方法。难 点应用数学工具描述和分析处理问题。【自主学习】1、周期、频率：交变电流完成一次 变化所需的时间，叫做交变电流的周期。交变电流在 内完成周期性变化的 叫做交变电流的频率。周期、频率、以及角速度的关系为 ， 。2、有效值：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果在交变电流的 内他们产生的热量相等，而这个恒定电流是I、电压是U，我们就把I、U叫做这个交变电流的有效值，正弦交变电流有效值和峰值之间的关系： 电压 电流 【疑难问题】_【典型例题】一、最值、周期、频率的考查【例1】 有一个电子器件，当其两端电压高于100 V时则导通，等于或低于100 V时则不导通，若把这个电子器件接到100 V、50 Hz的交变电源上，这个电子器件将()A不导通B每秒钟导通50次C每秒钟导通100次D每次导通时间为0.005 s解析“100 V,50 Hz”的交变电源，其电压的最大值为100 V，当电压的瞬时值为100 V时，由100100sin ，知45，可见交变电流每个周期内将有两次导通，总时间为周期的一半，选项C、D正确答案CD二、有效值的考查【例2】 两个完全相同的电热器，分别通有如图521所示的峰值相等的方波交变电流和正弦式交变电流，则这两个电热器的电功率之比P1P2_.图521解析交变电流通过纯电阻R时，电功率PI2R，I是交变电流的有效值交变电流的有效值I是峰值Im的1/.这一结论是针对正弦式交变电流的至于方波交变电流通过纯电阻R时电流的大小Im不变，只不过是方向发生周期性的变化而电流通过电阻时的发热量与电流的方向无关，所以峰值为Im的方波交变电流通过某纯电阻的电功率等于电流是Im的稳定电流通过该纯电阻的电功率设电热器的电阻为R，通过方波交变电流时发热功率为P1，通过正弦式电流时发热功率为P2.则有P1IR，P2I2R2R故P1P221答案21【针对训练】 、1一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图象如图522所示，则()图522A交变电流的频率是4 HzB当t0时，线圈平面与磁感线垂直C当t s时，e有最大值D交流电的周期是2 s2关于交流电的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是()A任何形式的交流电都具有UUm/的关系B正弦式交流电具有UUm/的关系C照明电压220 V，动力电压380 V指的都是最大值D交流电压表和交流电流表测的都是最大值3将阻值为5 的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图523所示下列说法正确的是()图523A电路中交变电流的频率为0.25 HzB通过电阻的电流为 AC电阻消耗的电功率为2.5 WD用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V4交变电流电压表达式为u20sin 314t V，求这个交变电压的最大值Um、有效值U、周期T、频率f.画出交变电流的电压ut图象【能力训练】1下列关于交流的几种说法中，正确的是()A交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值B交流电流表和交流电压表的值是瞬时值C跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值D跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值2如图4表示两种电压的波形，其中图甲表示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是()图4A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压的有效值都是311 VC图甲所示电压的瞬时值表达式为u220sin 100t VD以上说法都不对3在电路的MN间加一如图5所示的正弦交流电，负载电阻为100 ，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为()图5A220 V,2.20 A B311 V,2.20 AC220 V,3.11 A D311 V,3.11 A4一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图6所示，由图可知()图6A该交流电的电压的有效值为100 VB该交流电的频率为25 HzC该交流电压瞬时值的表达式为u100sin 25tD若将该交流电压加在阻值为100 的电阻两端，该电阻消耗的功率为50 W5在如图7所示的电路中，图7A是熔断电流I02 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220 sin 314t V为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()A110 B110 C220 D220 6多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇转速现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的如图8所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个周期中，前面的被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去多少，从而改变电灯上的电压则现在电灯上的电压为()图8AUm B. C. D.Um7把一只电热器接在100 V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q，若将它分别接到U1100sin t V和U250sin 2t V的交流电源上，仍要产生Q的热量，则所需时间分别是()At,2t B2t,8t C2t,2t Dt,4t针对训练1、BD 2、B 3、C 4、20 V10 V0.02 s50 Hz 图象见解析解析已知交变电流的电压表达式uUmsin t，正弦符号前的系数即为最大值，根据正弦式交变电流的电压有效值与最大值的