2020学年高中物理 第二节 描述交变电流的物理量

2020学年高中物理 第二节 描述交变电流的物理量

第二节 描述交变电流的物理量 ‎ 课前篇（学会自主学习——不看不清）‎ 一、 学习目标 1． 理解交流电的周期和频率及其关系；‎ 2． 理解交变电流峰值和有效值及其计算方法。‎ 二、 知识储备 ‎1．中性面： ‎ 特点：磁通量 ；磁通量的变化率 ；感应电动势为 ，感应电流 。‎ ‎2．正弦交变电流的变化规律 电动势e= ，电流I= ，路端电压U= 。‎ ‎3．正弦交流电图象是 。‎ ‎4．圆周运动中，角速度和周期间的关系 ；周期和频率的关系 。三、 自主预习 ‎1．描述交流电变化快慢的物理量 ‎①周期(T) ‎ ‎②频率(f) ‎ ‎③周期和频率与线圈转动角速度的关系： ‎ ‎2．描述交流电大小的物理量 ‎①最大值(峰值)Em = ‎ ‎②有效值 a）定义： 。‎ b）正弦交流电的有效值和最大值的关系是E= 、I= 、U= ‎ c）通常用电器所标的，电压表、电流表所测量的，保险丝熔断的电流都为 值。‎ d）电容器在交流电路中所能承受的最小电压要高于交流电的 值。‎ 四、 学生质疑 通过你的预习，请你说出结论，说出原因及困惑： ‎ ‎ ‎ 课上篇（学会合作交流——不议不明）‎ 一． 要点突破 二． 典例剖析 ‎【例题1】一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：e = 311sin314t V，则此发电机产生的电动势的最大值为_______V，有效值为_______V，发电机转子的转速为_______转/秒，产生的交流电的频率为______Hz．‎ ‎【例题2】有效值的计算 ‎①求下列两种情况的电流有效值 ‎②如图所示，a、b、c三种交流电，分别通过同一电阻，在0.8 s内，电阻产生的热量分别为Qa、Qb和Qc，则Qa：Qb：Qc为多少． ‎ 三、达标检测 ‎1．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指（ ）‎ A．交流电电压的瞬时值 B．交流电电压的最大值 ‎ C．交流电电压的平均值 D．交流电电压的有效值 ‎ t/s i/A ‎0‎ ‎10‎ ‎—10‎ ‎0.01‎ ‎2．一交流电流的图象如图所示，由图可知（ ）‎ A．用电流表测该电流其示数为‎10A 　‎ B．该交流电流的频率为100Hz C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000W D．该交流电流即时值表达式为i＝10sin628t A ‎3．矩形线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动，对于线圈中产生的交流电（ ）‎ A．交流电的周期等于线圈转动周期 ‎ B．交流电的频率等于线圈的转速 C．线圈每次通过中性面，交流电改变一次方向 D．线圈每次通过中性面位置，交流电达到最大值 ‎4．一交流电压为u＝100sin100πt V，由此表达式可知（ ）‎ A．用电压表测该电压其示数为100 V 　‎ B．该交流电压的周期为0.02 s C．将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为100 W D．t＝1/400 s时，该交流电压的即时值为100 V ‎5．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为 （ ） ‎ A．400V，0.02s ‎ B．200V，0.02s C．400V， 0.08s ‎ D．200V， 0.08s ‎ ‎ 课后篇（学会应用与拓展——不练不通）‎ ‎1．‎3 A直流电通过电阻R时，ts内产生的热量为Q。现让一交流电通过电阻R，若2ts内产生的热量为Q，则该交流电流的有效值和最大值分别为（ ）‎ A．I有=A，Im＝‎3 A　 B．I有＝‎3 A， A C．I有＝ A， A　　 D． A，Im＝‎‎6 A ‎2．如图1所示，竖直直导线ab，左侧放有一个轻质闭合线圈．现向直导线中通入如图2所示的正弦交流电流，设电流由a流向b为正方向，则线圈运动方向相同的时间是 ( )‎ A．0—t1和t2—t3两段时间内 B．t1—t2和t3—t4两段时间内 C．0—t1和t3—t4两段时间内 D．t1—t2和t2—t3两段时间内 ‎3．边长为l、匝数为n、总电阻为R的正方形闭合线圈，在磁感强度为B的水平匀强磁场中，绕垂直磁感线的转轴以角速度ω匀速转动．求：转动ts时间内，外界驱动线圈转动所做的功． ‎