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文档简介

2 感应电流及电路上某一段电压随时间的变化规律 根据闭合电路欧姆定律 感应电流的最大值Im 感应电流的瞬时值i Imsin t 根据部分电路欧姆定律 电压的最大值Um ImR 电压的瞬时值U Umsin t 电动势 电流与电压的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示 如下图所示 电枢转动位置与电动势及电流的瞬时对应关系 分析物理图象的要点 一看 看 轴 看 线 看 斜率 看 点 看 截距 看 面积 看 拐点 并理解其物理意义 二变 掌握 图与图 图与式 和 图与物 之间的变通关系 三判 在此基础上进行正确的分析和判断 四 几种常见的交变电波形 五 课堂总结 点评 1 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时 线圈中产生正弦式交变电流 2 从中性面开始计时 感应电动势瞬时值的表达式为e NBS sin t 感应电动势的最大值为Em NBS 3 中性面的特点 磁通量最大为 m 但e 0 实例探究 交变电流的图象 交变电流的产生过程 例1 一矩形线圈 绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动 线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示 下面说法中正确的是 A t1时刻通过线圈的磁通量为零B t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D 每当e转换方向时 通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 答案 D 第3章交变电流 2 描述交变电流的物理量 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时 在线圈中产生了正弦交变电流 如何描述交变电流的变化规律呢 一 知识回顾 1 用公式法描述 从中性面开始计时 瞬时电动势 e Emsin t 瞬时电流 i Imsin t 瞬时电压 u Umsin t 其中Em NBS 2 用图象法描述 二 描述交变电流的物理量 1 周期和频率 阅读回答 P43 1 什么叫交变电流的周期 交变电流完成一次周期性的变化所用的时间 叫做交变电流的周期 用T表示 2 什么叫交变电流的频率 交变电流在1s内完成周期性变化的次数 叫做交变电流的频率 用f表示 3 它们之间的关系是什么 4 我国使用的交变电流的周期和频率各是多大 我国使用的交变电流频率f 50Hz 周期T 0 02s 有个别欧美国家使用交变电流的频率为60Hz 2 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 注 电容器的耐压值 将电容器 8V 500 F 接在学生电源上充电 接8V电压时电容器正常工作 接16V电压时 几分钟后闻到烧臭味 后听到爆炸声 可见 电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压 若电源电压的最大值超过耐压值 电容器可能被击穿 思考与讨论 0 0 2s 0 2 0 5s 0 5 0 8s 0 8 1s这四个阶段电流大小不变化 分别计算出热量 然后加起来 由 所以 1s内电阻R中产生的热量为 由 解得 A 1 67A J 3 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 强调 1 各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值 注 P45 2 交变电流表 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 三 总结 点评 本节课主要学习了以下几个问题 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 3 正弦式交变电流最大值与有效值的关系 四 实例探究 例1 表示交变电流随时间变化图象如图所示 则交变电流有效值为 答案 B 有效值的概念 综合应用 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 1 线圈在B 0 2T的匀强磁场中 绕垂直磁场方向的轴OO 以 r s转速匀速转动 外接电阻9 如图所示 求 1 电压表读数 2 电阻R上电功率 课堂练习 1 一只 220V 100W 的灯泡接在u 311sin314tV的交变电源上 则下列判断正确的是 A 灯泡能正常发光B 与灯泡串联的电流表的示数为0 45AC 与灯泡并联的电压表的示数为220VD 通过灯泡的电流的表达式为i 0 64sin314tA 答案 ABCD 2 将正弦交流电经过整流器处理后 得到的电流波形刚好去掉半周 如图所示 它的有效值是 A 2AB 答案 B 3 某交变电流表串联一电阻构成交变电压表 总电阻R 2k 然后将改装的电表接到u 311sin100 tV的交流电源上 则 A 通过电流表电流的瞬时值为0 11sin100 tAB 作为改装的电压表 其两端电压的瞬时值为311sin100 tVC 电流表的示数为0 11AD 作为改装的电压表 其示数应为311V 答案 BC 4 电容器的两个极板间的电压如果太高 绝缘层就会击穿 损坏电容器 电容器的耐压值一般都标在外壳上 有些电容器是用在交流电路中的 一个标有耐压250V的电容器 能否用在220V的交流电路中 为什么 5 某交变电压随时间的变化规律如图所示 则此交变电流的频率为 Hz 若将此电压加在10 F的电容器上 则电容器的耐压值不应小于 V 若将该电压加在一阻值为1k 的电阻器上 该电阻器正好正常工作 为了避免意外事故的发生 该电路中保险丝的额定电流不能低于 A 答案 502000 15 小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度 绕垂直于磁场方向的固定轴转动 线

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