【物理】2018届一轮复习人教版描述交变电流的物理量学案

【物理】2018届一轮复习人教版描述交变电流的物理量学案

‎§5-2 描述交变电流的物理量 ‎【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．‎ ‎【重点、难点】‎ 重点：交变电流的有效值．‎ ‎　　难点：对交变电流有效值的理解和相关的计算． ‎ ‎【知识梳理】‎ ‎1.周期和频率 ‎⑴周期：交变电流完成 所需的时间，通常用 表示，单位是 。角速度与周期的关系为 。‎ ‎⑵频率：交变电流在 内完成周期性变化的次数，通常用 表示，单位是 。角速度与频率的关系为 。‎ ‎⑶周期和频率的关系： 。（ 注：转速n的单位是转每秒(r/s) ）‎ ‎（4）我国工农业及生活用电的周期为0.02s，频率为50Hz，电流方向每秒改变 次．‎ ‎2.峰值与有效值 ‎⑴峰值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的 。‎ ‎⑵有效值：根据电流的 来规定。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 ，则这个恒定电流I、电压U叫做这个交流电流的有效值。 人们常说的家庭电路的电压是220指的是它的 ‎ ‎⑶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．‎ 探究一、有效值 思考：右图是通过一个R=1欧姆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？‎ 思考：1.时间为什么要取1s?‎ ‎2.效果相同体现在哪些物理量要相等？ ‎ ‎3．在什么情况下指的是有效值？在计算哪些物理量时用的是有效值？‎ ‎4．下图所示为两个交变电流的图象，分别计算这两个交变电流的有效值为多大？‎ ‎★①最大值在实际中有一定的指导意义，所有使用交流的用电器，其最大耐值应大于其使用的交流电压的最大值，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值．‎ ‎★②线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时，电动势的最大值Em= ．‎ 探究二、最大值、有效值和平均值的应用 ‎①电功、平均电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用有效 值计算.‎ ‎②求一段时间内通过导体横截面的电量时要用 值，=t=‎ ‎③在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流电的 值 ‎【当堂达标】‎ ‎1．由交变电动势的瞬时表达式V可知（ ）‎ A．此交流的频率是． B．此交流的周期是s．‎ C．此交流电动势的有效值V． D．s时，该交流电动势达最大值．‎ ‎2．有一交变电流如下图所示，则由此图象可知(　　)‎ A．它的周期是0.8 s B．它的峰值是4 A C．它的有效值是2 A D．它的频率是0.8 Hz ‎3．在图所示电路中，A是熔断电流I0＝2 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e＝220 sin 314t V．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于(　　)‎ A．110 Ω　　　　　　　　 B．110 Ω C．220 Ω D．220 Ω ‎4．标有“250 V　0.5 μF”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用(　 　)‎ A．220sin 100πt V B．220 V照明电路中 C．380sin 100πt V D．380 V动力电路中 ‎【能力检测】‎ 1. 电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_____Hz。若将该电压加在10uF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1KΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为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。‎ ‎0.01‎ i /A ‎0.04‎ ‎0.03‎ ‎0.02‎ O ‎2.如图所示是一交流电随时间变化的图象，此交变电流的有效值是( )‎ A A B 5A C 3. A D 3.5A ‎3.由交流电动势瞬时值表达e=10sin4πt(V)，可知（ ）‎ A.此交流电的频率是4π(Hz) B.此交流电的周期是0.5s C.当t=0.5s时，此交流电动势有最大值 D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合 交变电流四值的比较 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 e=Emsinωt i=Imsinωt 计算线圈某一时刻所受安培力的情况，判断氖管是否发光 峰值 最大的瞬时值 Em=nBSω Im= Em/(R+r)‎ 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 对于正弦式电流有：‎ ‎ ， ， ‎ ‎（1）计算与电流热效应相关的量（如电功、电功率、热量）；‎ ‎（2）交流电表的测量值 ‎（3）电气设备标注的额定电压和额定电流；‎ ‎（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 ‎ ‎ 计算通过电路截面的电量：‎ q=Δt