3.2交变电流的描述（两课时）导学案高二下学期物理人教版选择性

3.2交变电流的描述（第1课时）【学习目标】1．理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系,知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小．2．理解什么是交变电流的最大值和有效值,知道它们之间的关系．3．理解交变电流的有效值．【问题引入】正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，那么我们如何描述这种电流的变化特征呢？【合作探究】任务一、周期和频率1．周期：交变电流完成一次所需的时间，叫做交变电流的周期，用_____表示。2．频率：交变电流在一段时间内做周期性变化的与所用时间之比，叫做交变电流的频率，用_____表示。（1）周期和频率的关系：__________（2）我国使用的交变电流频率f=_________，周期T=_________。3．角速度与周期及频率的关系：ω==。4.思考：某交变电压图像，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？任务二、峰值和有效值1、峰值：交变电流的峰值是指在一个周期内所能达到的。电容器所能承受的电压要交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿。问题:我如图是通过一个R为1Ω的电阻的电流随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。（1）怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量？（2）如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大？2、有效值：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的           ，则这个恒定电流I、电压U叫做这个交变电流的有效值。3.正弦交变电流的有效值和峰值之间的关系：I=             ,U=              。注意：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．【典型例题】例1、下列关于交变电流的说法错误的是()A．电容器的击穿电压高于交流电压的最大值B．电路中电流表的示数为电流的有效值C．教室内日光灯的额定电压为电压的有效值D．电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值例2、如图所示的甲、乙两种交变电流，若让它们通过阻值为1Ω的用电器，则产生的电功率之比为()A．1：1 B．2：1C．1：2 D．3：1例3、如图所示为一交流电压随时间变化的图像，每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得，此交流电压的有效值为()A．7.5V B．8VC．313V D．215V例4、如图所示是一交流发电机的原理示意图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N，面积为S的矩形线圈，以角速度ω绕OO′轴做匀速转动，这个线圈产生的交流电动势的最大值是________，有效值是________，线圈从图中位置转过90°的过程中，电动势的平均值是________．3.2交变电流的描述（第2课时）【学习目标】1.交变电流四值比较辨析。2.了解正弦式交变电流的公式和图像。【合作探究】任务一、交变电流四值的比较1．峰值：交变电流的电压、电流能达到的最大数值叫．2、有效值：让交变电流与恒定电流分别通过的电阻，如果在交变电流的内它们产生的热量，则此恒定电流的数值叫作交变电流的．应用：①交流用电设备上所标的和；②交流电压表的；③无特别说明时提到的交变电流的数值；④家庭电路的电压220V指的是有效值。3．瞬时值：交变电流的值。4.平均值：=（注：平均值≠有效值）计算通过电路横截面的。任务二、正弦式交变电流的公式和图像正弦式交变电流的公式和图像可以详细描述交变电流的情况．若已知电压、电流最大值分别是Um、Im，周期为T，则电压、电流表达式分别为u＝，i＝【典型例题】例1、以下说法正确的是()A．发电机、电动机铭牌上所标数值为交流电的有效值B．电容器的击穿电压为所加交变电压的有效值C．交流电压表所测数值为交流电的瞬时值D．保险丝的数值为交流电的最大值例2、一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=2202sin100πt(V)，则()A.交变电流的频率是100πHzB.t=0时线圈位于中性面C.交变电流的周期是0.2sD.t=0.05s时，e有最大值例3、一正弦交流电源的u－t图象如图甲所示，将它接在图乙所示电路的e、f两端，若电阻的阻值为110Ω，电源的内阻不计，交流电压表是量程为250V的理想电表，则下列说法中正确的是()A．通过电阻的电流方向1秒钟改变50次B．交流电压表示数为220VC．产生该交流电的线圈在磁场中匀速转动的角速度为50πrad/sD．在1分钟内电阻R上产生的热量为5.28×104J例4、如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交变电流的图像,当只改变线圈的转速后,产生的正弦交变电流的图像如图线b所示,以下说法正确的是（）A.线圈先后两次的转速之比为2∶3B.先后两次通过线圈的磁通量的最大值之比为3∶2C.先后两次交变电流的最大值之比为3∶2D.先后两次交变电流的有效值之比为3例5、如图所示，一单匝线圈在匀强磁场中