江苏省灌南高级中学高中物理 描述交变电流的物理量教案 新人教版选修2
5.2《描述交变电流的物理量》教案(人教版选修3-2)
表征交变电流的物理量的教案示例教学目的通过讲解和演示,让学生掌握交变电流的最大值和有效值、周期和频率.教具交流6V电源、直流6V电源、交流电流表(0-0.6A)、直流电流表(0-0.6A)、小灯泡(6V、0.3A)、手摇交流发电机模型.教学过程一、复习提问问:交变电流是怎样产生的?它的变化规律是怎样的?答:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,线圈里就产生交变电流.线圈里产生的交变电流是按正弦规律变化的,它的变化规律可用公式:e=E m sinωt、i=I m sinωt和图1来表示.教师指出,交变电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,它比直流电复杂,因此要描述交变电流,需要的物理量比较多.这正如要描述振动比描述匀速运动需要的物理量多一样.下面我们来讨论表征交变电流特点的物理量.二、讲解新课1.交变电流的最大值和有效值.交变电流的最大值是指交流电在一周期内所能达到的最大数值.最大值在实际应用中是要考虑的.例如电容器接在交流电路中,应需要知道交变电压的最大值,电容器的额定电压应高于交变电压的最大值,否则电容器有可能被击穿.交变电流的最大值虽然一定,但是不适于用来表示交变电流产生的效果.在实际工作中常用交变电流的有效值来表示交变电流的大小.交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的.让交变电流和直流电流通过相同阻值的电阻,如果它们在同一时间内产生的热量相等,这一交变电流的有效值就跟这个直流电流相等.例如,在同一时间内,某一交变电流通过一段电阻产生的热量,跟0.3A 的直流电流通过阻值相同的一段电阻产生的热量相等,那么这一交变电流的有效值就是0.3A.用同样的办法还可以确定交变电压的有效值.下面我们做一个实验.用电压有效值6V的交流电源与6V的直流电源分别点亮灯泡的电流,可以看到两个电流表的示数相等.注意,交流电表测量的数值是交变电流的有效值.通常用大写字母E、U、I分别表示交变电流的电动势、电压和电流的有效值.按正弦规律变化的交变电流的有效值与最大值之间存在着如下的关系:我们通常说照明电路的电压是220V,便是指有效值.算一下,它的最大值是多少?2.交变电流的周期和频率.交变电流跟别的周期性过程一样,是用周期或频率来表示变化快慢的.我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间,叫做交变电流的周期.周期用T表示,单位是s.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.频率用f表示,单位是Hz.周期和频率的关系是:周期是0.02S,频率是50Hz,电流方向每秒钟改变100次.交变电流的周期和频率跟发电机转子的转速有关.转速越大,周期越短、频率越高.我们做一个演示实验:把小灯泡接在手摇交流发电机模型的输出端.当转子的转速由小增大时,我们看到,小灯泡发光的闪烁频率也由小增大,当转子的转速大到一定程度,由于交变电流的大小和方向变化太快,与人眼存在视觉暂留的缘故,以眼睛已不能分辨灯光的闪烁.这就是为什么照明电是交变电流,而电灯亮时看不见一闪一闪的原因.三、巩固新课图2是一个交变电压的图象.根据图象求出交变电流的周期和频率、电压的最大值和有效值.答:T=0.2S,f=5HzU m=8V,U=5.7V。
高中物理 5.2描述交变电流物理量导学案(新人教版)选修
高中物理 5.2描述交变电流物理量导学案(新人教版)选修描述交变电流的物理量【学习目标】1、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、2、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、【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、预习案【自主学习】1、交变电流完成一次周期性变化的______称为交变电流的周期,通常用______表示,单位是______,交变电流在1s内完成周期性变化的______叫做它的频率,通常用_____表示,单位是______,周期和频率互为倒数,即______或______2、让交流与恒定电流分别通过______的电阻,如果在交流的一个______内它们产生的______相等,这个恒定电流的I、U叫做这个交流电流,电压的有效值。
3、正弦交变电流的有效值I,U与峰值Im,Um之间有如下的关系________________, ______________________【学始于疑】线圈转动一整圈,交变电流就完成一个周期性变化。
这说明,线圈转动速度越快,交变电流周期性变化的越快。
交变电流与恒定电流比较具有不同的特点,用那些量来描述交变电流呢?探究案【合作探究一】周期和频率问题1:如何描述线圈中交变电流的变化规律呢(1)、公式法:从中性面开始计时,(2)、图象法:如图所示问题2:、试确定时刻,图象坐标与线圈转动位置的对应关系?答:线圈转过的角度分别为:0、、、、。
问题3:用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢?启发式提问我们以前学过那种典型的周期性运动?他用什么物理量描述快慢?(匀速圆周运动)归纳总结1、交变电流的周期和频率。
(1)周期:我们把,叫做交变电流的周期。
周期用T表示,单位是s。
(2)频率:,叫做交变电流的频率。
频率用f表示,单位是Hz。
(3)周期和频率的关系是:【合作探究二】峰值和有效值问题1:写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式?问题2:峰值、有效值和平均值有什么区别?问题3、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是:,是不是对一切交变电流都是如此?问题4、在我们经常遇到的问题中,那些地方应用有效值?那些地方应用最大值?那些地方应用平均值?归纳总结: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。
交变电流的描述 学历案 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
《交变电流的描述》学历案(第一课时)一、学习主题本课时学习主题为“交变电流的描述”,是高中物理课程中的重要内容之一。
通过本课时的学习,学生将了解交变电流的基本概念、产生原因、描述方法及其在日常生活和工业生产中的应用。
二、学习目标1. 理解交变电流的基本概念,包括交变电流的定义、方向变化规律等。
2. 掌握交变电流的描述方法,包括正弦式交变电流的波形图、有效值等。
3. 了解交变电流的产生原理及其在日常生活和工业生产中的应用。
4. 能够运用所学知识分析简单的交变电流电路,并解决相关问题。
三、评价任务1. 概念理解评价:通过课堂提问和课后小测验,评价学生对交变电流基本概念的理解程度。
2. 知识应用评价:通过作业和课堂讨论,评价学生运用交变电流知识分析问题和解决问题的能力。
3. 学习过程评价:通过观察学生的学习态度、参与课堂活动的积极性等方面,评价学生的学习过程。
四、学习过程1. 导入新课:通过生活实例引入交变电流的概念,如家中使用的交流电等,激发学生的学习兴趣。
2. 新课学习:(1)讲解交变电流的定义、方向变化规律等基本概念。
(2)展示正弦式交变电流的波形图,讲解有效值等描述方法。
(3)分析交变电流的产生原理,介绍其在日常生活和工业生产中的应用。
3. 课堂活动:(1)分组讨论:学生分组讨论交变电流的特点及其应用,并分享观点。
(2)问题解答:教师针对学生在学习中遇到的问题进行解答。
4. 课堂小结:总结本课时的学习内容,强化学生对交变电流基本概念和描述方法的掌握。
五、检测与作业1. 课堂检测:通过课堂小测验,检测学生对交变电流基本概念的理解程度。
2. 作业布置:布置相关练习题,包括交变电流的描述、电路分析等,要求学生独立完成。
3. 作业评价:教师批改作业,评价学生运用交变电流知识分析问题和解决问题的能力。
六、学后反思1. 学生反思:学生应反思自己在学习过程中的表现,包括对交变电流基本概念的理解程度、课堂活动的参与情况等。
高中物理 描述交变电流的物理量教案设计
一、教学目标1. 让学生理解交变电流的概念及其特点。
2. 让学生掌握描述交变电流的物理量,如频率、周期、角速度等。
3. 培养学生运用物理知识分析实际问题的能力。
二、教学内容1. 交变电流的概念及其特点2. 频率、周期和角速度的定义及关系3. 交变电流的波形及其物理意义4. 交变电流的峰值和有效值5. 交变电流的相位和相位差三、教学重点与难点1. 教学重点:交变电流的概念、特点,频率、周期、角速度的关系,交变电流的波形及其物理意义,峰值和有效值的计算,相位和相位差的分析。
2. 教学难点:频率、周期、角速度的转换,峰值和有效值的计算,相位和相位差的理解。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究交变电流的物理量。
2. 利用多媒体动画演示交变电流的波形,增强学生对交变电流现象的理解。
3. 结合实际案例,让学生分析交变电流在生活中的应用。
4. 开展小组讨论,培养学生合作学习的能力。
五、教学过程1. 导入:通过生活中常见的交变电流现象,如交流电灯、电动机等,引导学生思考交变电流的特点。
2. 新课:讲解交变电流的概念及其特点,介绍频率、周期、角速度的定义及关系。
3. 演示:利用多媒体动画展示交变电流的波形,让学生观察并分析其物理意义。
4. 实践:让学生计算交变电流的峰值和有效值,理解其含义。
5. 拓展:讲解交变电流的相位和相位差,分析其在实际应用中的作用。
6. 总结:对本节课的内容进行归纳总结,强调重点知识点。
7. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对交变电流概念及其特点的理解。
2. 小组讨论:观察学生在小组讨论中对于频率、周期、角速度关系的掌握情况。
3. 作业批改:检查学生对交变电流物理量的计算和分析能力。
4. 课堂演示:评估学生对交变电流波形及其物理意义的理解。
七、教学策略1. 针对不同学生的学习需求,提供难易不同的学习材料。
2. 对于学习困难的学生,进行一对一辅导,帮助其理解重点知识点。
高中物理 描述交变电流的物理量教案设计
高中物理描述交变电流的物理量教案设计一、教学目标1. 让学生理解交变电流的概念,知道交流电的几个基本参数:最大值、有效值、周期、频率。
2. 让学生掌握交流电瞬时值、最大值、有效值之间的关系,能够进行相关计算。
3. 让学生了解交流电的相位,理解相位与时间的关系。
4. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点1. 交流电的基本参数:最大值、有效值、周期、频率。
2. 交流电瞬时值、最大值、有效值之间的关系。
3. 交流电的相位概念。
三、教学难点1. 交流电瞬时值、最大值、有效值之间的换算。
2. 交流电相位的理解与应用。
四、教学方法采用讲授法、问答法、讨论法、实验法等多种教学方法,引导学生通过观察、思考、讨论,掌握交流电的基本概念和计算方法。
五、教学过程1. 导入:通过复习直流电的知识,引出交流电的概念,激发学生的兴趣。
2. 讲解交流电的基本参数,如最大值、有效值、周期、频率,并通过示例让学生理解这些参数的意义。
3. 讲解交流电瞬时值、最大值、有效值之间的关系,让学生通过计算实例掌握换算方法。
4. 引入交流电的相位概念,让学生通过图示和实例理解相位与时间的关系。
5. 安排课堂练习,让学生运用所学知识解决实际问题。
7. 布置课后作业,巩固所学知识。
六、课后反思本节课通过多种教学方法,让学生掌握了交流电的基本概念和计算方法。
在教学过程中,要注意引导学生观察、思考,培养学生的动手能力。
要关注学生的学习情况,及时解答学生的疑问,提高教学效果。
七、教学评价通过课堂表现、课后作业和课堂练习,评价学生对交流电基本概念和计算方法的掌握程度。
关注学生在解决问题时的创新意识和实践能力。
八、教学拓展1. 引导学生探究交流电的其他物理量,如电压、电流的波形。
2. 介绍交流电在日常生活和工业中的应用,让学生了解交流电的实际意义。
3. 结合课外阅读,让学生了解交流电研究的前沿动态。
九、教学资源1. 教材、教案、课件。
2. 实验设备:示波器、交流电源、电压表、电流表等。
高中物理第五章交变电流第2节描述交变电流的物理量教学案新人教版选修
2描述交变电流的物理量知识内容描述交变电流的物理量考试要求必考加试c 要求1.了解周期和频率的概念,知道频率单位,掌握周期和频率之间的关系.2.理解有效值的物理意义,知道正弦式交变电流的峰值和有效值之间的关系.3.知道电器上标注的、电表测量的和通常所说的电压、电流均为有效值.4.能从正弦式交变电流的图象中读出峰值、周期,能对正弦式交变电流的图象描述和函数式描述进行转换.一、周期和频率[导学探究]如图1所示,交变电流完成一次周期性变化需要多长时间?在1 s内完成多少次周期性变化?图1答案完成一次周期性变化需要0.02 s;在1 s内完成50次周期性变化.[知识梳理]1.周期(T):交变电流完成一次周期性变化所需的时间.2.频率(f):交变电流在1 s内完成周期性变化的次数.3.T=1f或f=1T.[即学即用]我国电网中交流电的频率为50 Hz,则我国提供市电的发电机转子的转速为________r/min.答案3 000二、峰值和有效值[导学探究]某交流电压的瞬时值表达式u=62sin (100πt) V,把标有“6 V2 W”的小灯泡接在此电源上会不会被烧坏?把标有6 V的电容器接在此电源上会不会被击穿?答案小灯泡不会被烧坏,交流电压的瞬时值表达式u=62sin (100πt) V中6 2 V是最大值,其有效值为6 V,而标有“6 V2 W”的小灯泡中的6 V是有效值.电容器会被击穿.[知识梳理]1.峰值:(1)交变电流的电压、电流能达到的最大数值叫峰值,若交流电接入纯电阻电路中,电流及外电阻两端的电压的最大值分别为I m=E mR+r,U m=I m R.(2)使用交变电流的用电器,其最大耐压值应大于其使用的交流电压的最大值.2.有效值:确定交变电流有效值的依据是电流的热效应.让交流与恒定电流通过大小相同的电阻,如果在交流的一个周期内它们产生的热量相同,则此恒定电流值叫做交流电的有效值.3.在正弦式交变电流中,最大值与有效值之间的关系为:E=E m2=0.707E m,U=U m2=0.707U m,I=I m2=0.707I m.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)正弦式交变电流的正负两部分是对称的,所以有效值为零.()(2)交变电流的有效值就是一个周期内的平均值.()(3)一个正弦式交变电流的峰值同周期频率一样是不变的,但有效值是随时间不断变化的.()(4)交流电路中,电压表、电流表的测量值都是有效值.()答案(1)×(2)×(3)×(4)√一、周期和频率的理解交变电流的周期和频率跟发电机转子的角速度ω或转速n 有关.ω(n )越大,周期越短,频率越高,其关系为T =2πω,ω=2πf =2πn .例1(多选)矩形金属线圈共10匝,绕垂直于磁场方向的转动轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e 随时间t 变化的情况如图2所示.下列说法中正确的是()图2A .此交变电流的频率为0.2 HzB .1 s 内电流方向变化10次C .t =0.1 s 时,线圈平面与磁场方向平行D .1 s 内线圈转5圈 答案BD解析由图象知T =0.2 s ,故f =1T =10.2 Hz =5 Hz ,即1 s 内完成5个周期,线圈转5圈,每转1圈电流方向改变2次,故A 错,B 、D 对;在t =0.1 s 时,e =0,所以线圈平面与磁场方向垂直,故C 错. 二、交变电流图象的应用正弦交流电的图象是一条正弦曲线,从图象中可以得到以下信息: (1)周期(T )和角速度(ω):线圈转动的角速度ω=2πT.(2)峰值(E m 、I m ):图象上的最大值.可计算出有效值E =E m2、I =I m2. (3)瞬时值:每个“点”表示某一时刻的瞬时值.(4)可确定线圈位于中性面的时刻,也可确定线圈平行于磁感线的时刻. (5)判断线圈中磁通量Φ及磁通量变化率ΔΦΔt的变化情况.例2(2016·10月义乌选考模拟)发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律.因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的.常见的发电机产生正弦、余弦式的交流电.如图3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流电的图象,当调整线圈转速后,所产生的正弦交流电的图象如图线b 所示.以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是()图3A .线圈先后两次转速之比为1∶2B .交流电a 的电压瞬时值u a =10sin (0.4πt ) VC .交流电b 的最大值为203VD .在图中t =0时刻穿过线圈的磁通量变化率最大 答案C解析由题图可知,T a ∶T b =2∶3,故n a ∶n b =3∶2,A 错误;T a =0.4 s ,ω=2πT=5πrad/s ,所以u a =10sin (5πt ) V ,故B 错误;两次角速度之比ωa ∶ωb =2πT a ∶2πT b=3∶2,又由E m =NBSω可知:E m a ∶E m b =3∶2,可得:E m b =203 V ,故C 正确,t =0时刻u =0,根据法拉第电磁感应定律,穿过线圈的磁通量变化率为零.故D 错误.针对训练(多选)一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图4所示.由图可知()图4A .该交流电的频率是50 HzB .该交流电的电流有效值为2 2 AC .该交流电的电流瞬时值表达式为i =2sin 50πt (A)D .若该交流电流通过R =10 Ω的电阻,则电阻消耗的功率是20 W 答案CD解析由图得周期为0.04 s ,频率为25 Hz ,A 错误;电流最大值为2 A ,则有效值为 2 A ,B 错误;由图象知,该交流电的电流瞬时值表达式为i =2sin 50πt (A),C 正确;电阻消耗的功率P =I 2R =20 W ,D 正确.三、正弦式交流电有效值、最大值、平均值的对比 1.有效值(1)正弦式交流电的有效值根据E =E m2计算.(2)计算与电流热效应有关的量(如电功、电功率、热量)要用有效值.(3)交流电表的测量值,电气设备标注的额定电压、额定电流,通常提到的交流电的数值都是指有效值. 2.平均值(1)求某一过程中的电动势是平均值,E =n ΔΦΔt.(2)计算通过线圈横截面的电荷量时用电动势的平均值,即q =I ·Δt =ER 总Δt =n ΔΦR 总.例3图5甲是小型交流发电机的示意图,在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈内阻为10 Ω,外接一只电阻为90 Ω的灯泡,不计电路的其他电阻,则()图5A .t =0时刻线圈平面与中性面垂直B .每秒内电流方向改变100次C .灯泡两端的电压为 VD .0~0.01 s 时间内通过灯泡的电荷量为0 答案B解析由题图乙可知t =0时感应电动势为零,线圈处于中性面位置,故A 错误;由题图乙可知周期T =0.02 s ,线圈每转一周,电流方向改变两次,每秒电流方向改变100次,故B 正确;由题图乙可知交流电电动势的最大值是E m =31.1 V ,有效值为E =E m2≈ V,根据闭合电路的分压特点得灯泡两端的电压为:U =R R +r E =9090+10× V=19.8 V ,故C 错误;根据q =n ΔΦR +r 得:0~0.01 s 时间内通过灯泡的电荷量为q =2BSR +r ① E m =BSω=BS2πT=100πBS ②联立①②并代入数据得:q ≈1.98×10-3C ,故D 错误.1.小型手摇发电机线圈共N 匝,每匝可简化为矩形线圈abcd ,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO ′,线圈绕OO ′匀速转动,如图6所示.矩形线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0,不计线圈电阻,则发电机输出电压()图6A .峰值是e 0B .峰值是2e 0C .有效值是22Ne 0 D .有效值是2Ne 0答案D解析由题意可知,线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0,因此单匝矩形线圈总电动势最大值为2e 0,又因为发电机线圈共N 匝,所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne 0,根据闭合电路欧姆定律可知,在不计线圈内阻时,输出电压等于感应电动势的大小,即其峰值为2Ne 0,故A 、B 错误;又由题意可知,若从图示位置开始计时,发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流,由其有效值与峰值的关系可知,U =U m2,即U =2Ne 0,故C 错误,D 正确.2.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图7甲所示.已知发电机线圈内阻为5 Ω,外接一只电阻为95 Ω的灯泡,如图乙所示,则 ()图7A .电压表的示数为0 VB .电路中的电流方向每秒钟改变50次C .灯泡实际消耗的功率为484 WD .发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J 答案D解析电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由题图知电动势的最大值E m =0 2 V ,有效值E =0 V ,灯泡两端电压U =RER +r=209 V ,A 错; 由题图甲知T =0.02 s ,一个周期内电流方向改变两次,可知1 s 内电流方向变化100次, B 错;灯泡的实际功率P =U 2R =209295W =459.8 W ,C 错;电流的有效值I =ER +r=2.2 A ,发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q r =I 2rt =2.×5×1J =24.2 J ,D 对.3.(2016·台州市高二期中)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U 1=100sin ωt (V)和U 2=50sin 2ωt (V)的交流电源上,仍要产生Q 的热量,则所需的时间分别为()A .t,2tB .2t,8tC .2t,2tD .t,4t 答案B解析设电热器的电阻为R .当电热器接在U =100 V 的直流电源上时,Q =U 2Rt当电热器改接到U 1=100sin ωt (V)的交流电源上时,Q =⎝ ⎛⎭⎪⎫U m122Rt ′根据U m1=100 V,解得t ′=2t .当电热器改接到U 2=50sin 2ωt (V)的交流电源上时,Q =⎝ ⎛⎭⎪⎫U m222Rt ″根据U m2=50 V解得t ″=8t .B 项正确,A 、C 、D 项错误.4.如图8所示,单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中,线框面积为S ,电阻为R .线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,线框中感应电流的有效值I =________.线框从中性面开始转过π2的过程中,通过导线横截面的电荷量q =________.图8答案2BSω2R BSR解析感应电动势的最大值E m =BSω,有效值E =E m2,感应电流的有效值I =ER =2BSω2R,电荷量q =I ·Δt =ER·Δt =ΔΦR ·Δt ·Δt =ΔΦR =BSR.一、选择题1.下列选项中提到的交流电,不是指有效值的是() A .交流电压表的读数 B .保险丝熔断电流 C .电容器击穿电压 D .0 V 交流电压答案C解析电容器击穿电压指电容器两端允许加的电压的最大值.2.(多选)关于正弦式交变电流的周期和频率,下列说法中正确的是 () A .交变电流最大值出现两次的时间间隔等于周期的一半B .1 s 内交变电流出现最大值的次数等于频率C .交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍D .50 Hz 的交变电流,其周期等于0.05 s 答案AC解析在一个周期的时间内,交变电流会出现正向和负向最大值各一次,相邻两个峰值的时间间隔为半个周期.交变电流在一个周期内方向改变两次,即方向变化的频率为交变电流频率的2倍,故选项A 、C 正确,B 错误.由T =1f =150 s =0.02 s ,知选项D 错误.3.(多选)已知某交变电流的瞬时表达式为i =10sin (10πt ) A ,则() A .交流电的频率为5 HzB .交流发电机线圈转动的角速度为10 rad/sC .交变电流的峰值为10 AD .若线圈的匝数N =10,则穿过线圈的磁通量的最大值为0.1 Wb 答案AC解析根据ω=2πf 得f =5 Hz ,选项A 正确;由表达式i =10sin (10πt ) A 可知发电机线圈转动的角速度为10π rad/s,选项B 错误;交变电流的峰值为10 A ,选项C 正确;因电动势的峰值未知,故无法求出磁通量的最大值,选项D 错误. 4.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图1所示,由图可知()图1A .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u =100sin (25t ) VD .并联在该电压两端的电压表指针不停摆动 答案B解析根据题图可知该交变电流电压的最大值为100 V ,周期为4×10-2s ,所以频率为25 Hz ,A 错,B 对;而ω=2πf =50π rad/s,所以u =100sin (50πt ) V ,C 错;交流电压表的示数为交流电的有效值而不是瞬时值,不随时间变化,D 错.5.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T .从中性面开始计时,当t =112T 时,线圈中感应电动势的瞬时值为2 V ,则此交变电压的有效值为()A .2 2 VB .2 V C. 2 V D.22V 答案A解析先用代入法求出感应电动势的最大值,由e =E m sin ωt ,得2 V =E m sin (2πT ×T12),由此得E m =4 V ,则此交变电压的有效值为2 2 V ,选项A 正确.6.一个小型电热器若接在输出电压为10 V 的直流电源上,消耗电功率为P ;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为P2.如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为()A .5 VB .5 2 VC .10 VD .10 2 V 答案C解析设电热器电阻为R ,正弦交流电源的电压有效值为U 有效,接10 V 直流电源时,P =U 2R=102R ;接交流电源时P 2=U2有效R ,联立得U 有效=5 2 V ,故电压的最大值U m =2U 有效=10 V ,选项C 正确.7. 在图2所示电路中,A 是熔断电流为I 0=2 A 的保险丝,电阻可不计,R 是可变电阻,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 =02sin (314t ) V .为了不使保险丝熔断,可变电阻的阻值应该大于()图2A .110 2 ΩB .110 ΩC .0 ΩD .0 2 Ω答案B解析电源电动势的有效值为U =0 V ,R min =U I 0=02Ω=110 Ω,故B 项正确.8.电阻R 1、R 2与交流电源按照如图3甲所示方式连接,R 1=10 Ω、R 2=20 Ω.合上开关S 后,通过电阻R 2的正弦式交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示.则()图3A .通过R 1的电流的有效值是65 AB .R 1两端的电压有效值是6 VC .通过R 2的电流的最大值是625A D .R 2两端的电压最大值是6 2 V答案B解析由题图乙可得,正弦式交变电流的最大值I m =325 A ,所以电流的有效值I =I m 2=35A ,电阻R 1、R 2串联,所以电流的最大值均为325 A ,有效值均为35A ,故A 、C 项错误.由欧姆定律U =IR 得,U 1=IR 1=6 V ,故B 项正确.U 2=IR 2=12 V ,所以U 2m = 2 U 2=12 2 V ,故D 项错误.9.(多选)如图4甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,以下判断正确的是 ()图4A .电流表的示数为10 AB .线圈转动的角速度为50π rad/sC .t =0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D .t =0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左答案AC10.(多选)如图5所示,有一矩形线圈,面积为S ,匝数为n ,整个线圈的电阻为r ,在磁感应强度为B 的磁场中,线圈绕OO ′轴以角速度ω匀速转动,外电阻为R ,当线圈由图示位置转过90°的过程中,下列说法中正确的是()图5A .磁通量的变化量为ΔΦ=nBSB .平均感应电动势为E =2nBSωπC .电阻R 所产生的焦耳热为Q =(nBSω)22RD .通过电阻R 的电荷量为q =nBS R +r答案BD解析线圈在图示位置时磁通量Φ=0,转过90°后磁通量Φ′=BS ,该过程中磁通量的变化量为ΔΦ=Φ′-Φ=BS ,与线圈匝数无关,A 错误;该过程中所用时间Δt =θω=π2ω,所以平均感应电动势E =n ΔΦΔt =2nBSωπ,B 正确;电路中的感应电流有效值I =E R +r=nBSω2(R +r ),所以电阻R 所产生的焦耳热Q =I 2R Δt =πRωn 2B 2S 24(R +r )2,C 错误;电路中的感应电流的平均值I =E R +r =2nBSωπ(R +r ),所以通过电阻R 的电荷量q =I ·Δt =nBS R +r ,D 正确. 二、非选择题11.如图6所示,在匀强磁场中有一个内阻r =3 Ω、面积S =0.02 m 2的半圆形导线框可绕OO ′轴旋转.已知匀强磁场的磁感应强度B =52πT .若线框以ω=100π rad/s 的角速度匀速转动,且通过电刷给“6 V,12 W”的小灯泡供电,则:图6(1)若从图示位置开始计时,求线框中感应电动势的瞬时值表达式;(2)由题中所给已知条件,外电路所接小灯泡能否正常发光?如不能,则小灯泡实际功率为 多大?答案(1)e =102cos (100πt ) V(2)不能253 W 解析(1)线框转动时产生感应电动势的最大值E m =BSω=52π×0.02×100π V=10 2 V 因线框转动从平行于磁感线位置开始计时,则感应电动势的瞬时值表达式e =E m cos ωt =102cos (100πt )V.(2)由题意知灯泡的电阻R =3 Ω线框产生的电动势的有效值E =E m2=10 V ,灯泡两端电压U =ER +r R =5 V<6 V ,故灯泡不能正常发光,其实际功率P =U 2R =253W. 12.(2016·杭州富阳市月考)如图7所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab =0.25 m ,宽度bc =0.20 m ,共有n =100匝,总电阻r =1.0 Ω,可绕与磁场方向垂直的对称轴OO ′转动.线圈处于磁感应强度B =0.40 T 的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V,1.8 W”的灯泡.当线圈以角速度ω匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W .求:图7(1)通过小灯泡的电流和发电机线圈产生感应电动势最大值;(2)线圈转动的角速度ω;(3)线圈以上述角速度转动,由如图位置转过30°角,在此过程中,通过小灯泡的电荷量.答案(1)0.6 A3.6 2 V(2)1.8 2 rad/s(3)16C 解析(1)通过小灯泡的电流为:I =P U =1.83.0 A =0.6 A ,小灯泡电阻R =U I=5 Ω 根据闭合电路欧姆定律知,感应电动势的最大值为:E m =2I (R +r )=2×0.6×(5+1) V =3.6 2 V.(2)电动机线圈产生感应电动势的最大值为:E m =nBSω,解得ω=E m nBS = 3.62100×0.4×0.25×0.20rad/s =1.8 2 rad/s. (3)从图示位置转过30度角时磁通量的变化量为ΔΦ=BS sin 30°=0.4×0.25×0.20×12Wb=0.01 Wb ,则有q =I Δt =n ΔΦR +r =100×0.015+1 C =16C.。
《交变电流的描述》教学设计-高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
第三章交变电流第2节交变电流的描述一、教学内容分析《交变电流的描述》是《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》选择性必修第二册模块中“电磁感应及其应用”主题下的内容。
课程标准要求为:能用公式和图像描述正弦交变电流。
《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》对课程标准的解读为:学生能够根据交流电的特征,会用函数表达式来描述交变电流,并知道公式中的交变电流的电流或电压的最大值、瞬时值、有效值以及它们之间的相互关系;能够用图像来表示一个交变电流,并从图像特征找出电流或电压的最大值、有效值和某一时刻的瞬时值。
学生应该明确描述交变电流的另外两个重要物理量周期与频率及其意义,知道我国供电系统的交流电的频率。
相位和相位差不作要求。
通过本节教学,让学生知道可以用图像全面、细致地描述交变电流,交变电流具有周期性,这种周期性可以用周期或频率描述,它们描述了交变电流变化的快慢。
峰值描述电流和电压在变化过程中的最大值,反映交变电流的变化范围。
有效值概念是本节的难点,要理解有效值是从电阻产生的焦耳热相等这意义来定义的。
二、学情分析学生在学习圆周运动内容时熟悉周期、频率和角频率ω的含义和它们的物理意义,在数学课程对正弦函数和余弦函数有了深入了解,熟悉它们的图像。
用数学表达式和图像描述交变电流对学生容易接受,学习不会遇到很大的困难。
有效值概念是本节教学的难点,学生难以把握有效值含义。
教学时可以提出如何计算交变电流通过电阻,在电阻产生的热量计算问题引入有效值概念。
三、教学目标1.学生知道交变电流的周期、频率的含义以及二者之间的关系;知道峰值和有效值的含义以及二者之间的关系。
2.学生能根据交变电流图像识别周期、频率、峰值,会用周期、峰值等物理量用数学函数表达式和图像描述交变电流。
3.学生理解有效值的物理含义,经历根据电流热效应推导交变电流有效值的过程,体会“等效”的科学方法。
4.学生知道我国家庭电路的频率是50Hz,知道家用电器的电压220V是有效值。
2 交变电流的描述-人教版高中物理选择性必修 第二册(2019版)教案
2 交变电流的描述-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案知识要点•交流电的概念•交变电压的描述•动力电费的计算•电流的频率、周期、有效值等概念教学目标1.理解交流电的概念和特性2.掌握交变电压的描述方法和计算方式3.能够计算动力电费4.熟悉电流的频率、周期、有效值等概念,了解它们的物理意义教学重难点1.交变电压的描述方法和计算方式2.动力电费的计算教学准备1.讲台、黑板、笔、教具2.实验仪器和材料:电压表、电流表、万用表等教学过程1. 交流电的概念交流电的特点是电压和电流方向以一定的规律周期性的改变,交替出现正负向,即电流的大小方向发生周期性变化。
2. 交变电压的描述交变电压指电压大小和方向都是交替出现的,即周期性变化的电压。
交变电压可以用正弦函数来描述,即:$$U=U_m\\sin(\\omega t+\\phi)$$其中,U m表示交变电压的最大值,也称为峰值;$\\omega$表示角频率,单位为弧度/秒;t表示时间,单位为秒;$\\phi$表示相位,单位为弧度。
应用普通物理学和粒速度流理论,电流可以分解为两个分量的叠加。
一个是交变的分量,它的大小和相位随高压交变,而另一个则是与高压完全同步的直流分量。
3. 动力电费的计算动力电费是指所消耗电能的总费用。
在交流电路中,如果电阻值为R,电流的频率为f,交变电压的峰值为U m,则交变电压下的电力消耗为:$$P=\\frac{U_m^2}{2R}$$动力电费的计算公式为:C=Pt=I2Rt其中,t表示使用时间,单位为小时。
4. 电流的频率、周期、有效值等概念在交流电路中,电流的频率f表示电流周期性变化的次数,单位为赫兹(Hz),即每秒变化的次数。
电流的周期T表示电流一次完整的周期所用的时间,即电流从一个方向经过过零点再到达峰值再到达另一个方向所需的时间。
电流的有效值$I_{\\rm RMS}$表示在一个周期内平均值,也就是交流电的电压或电流源使得在同等功率下,它所产生的能量与相应数值的直流电相匹配的大小。
物理52《描述交变电流的物理量》教案(新人教选修3-2)
5.2描述交变电流的物理量一、教学目标(一)知识学习点1.复习上节课知识,并推出εm=BωS εm=NBωS2.理解交变电流的周期、频率含义,掌握它们相互间关系3.理解交变电流有效值的意义,会应用正弦式交变电流有效值公式对纯电阻电路的电压、电流进行有关计算4.能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值(二)能力训练点1.培养自己阅读、理解及自学能力。
2.培养自己将知识进行类比、迁移的能力。
3.使自己理解如何建立新的物理概念而培养学生处理解决新问题能力。
4.培养自己应用数学工具处理解决物理问题的能力。
5.训练自己由特殊到一般的归纳、演绎思维能力。
6.努力培养自己的实际动手操作能力。
(三)德育渗透点1.由用电器铭牌,可介绍我国近几年的经济腾飞,激发自己爱国精神和为建设祖国发奋学习的精神。
2.让自己生体会对称美。
二、重点、难点、疑点及解决方法1.交变电流有效值概念既是重点又是难点,通过计算特殊形式的交变电流的有效值来体会和掌握它的定义2.交变电流瞬时值确定使学生感到困难,通过例题分析使自己学会借助数学工具处理解决物理问题的能力三、课时安排1课时四、用具准备投影机、幻灯机、手摇发电机、导线假设干、万用电表(25只)灯泡“220V、100W〞(25只)五、学生活动设计1.学生通过计算分析得出:矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁感线的任一轴匀速转动一周中,产生的感应电动势εm=BωS。
2.学生通过知识类比知道描述交变电流的周期性变化特点必须要引入周期T、频率f来表示变化的快慢。
3.通过演示实验观察掌握瞬时值、最大值、有效值概念。
4.学生通过再次使用万用电表,熟练根本仪器的使用和正确读数。
5.通过练习稳固加深对交流电图象的认识和有效值的理解。
(一)明确目标掌握描述交变电流的各物理量的内涵和外延(二)重点、难点的学习与目标完成过程复习引入其中εm=2Bl1vl1为切割边ab、cd长度。
而v那么是ab边绕O轴(O轴为过bc边、ad边中点的直线)以ω角速假设线框绕a b边为轴转动呢εm=εbt=Bl1 v1=Bl1 ωl2=BωS假设线框绕O1 O2轴(均垂直磁感线)转动呢εm=BωS启发引导学生答复,矩形线框在匀强磁场中只要绕垂直磁感线的轴转动,线框中产生感应电动势最大值为εm=BωS假设有n匝线框那么εm=nBωS矩形线框在匀强磁场中匀速转动一周过程中,只有两个时刻处在最大值,不同时刻感应电动势瞬时值不同。
物理《描述交变电流的物理量》教案
物理《描述交变电流的物理量》教案一、教学目标1. 让学生理解交变电流的概念,掌握交变电流的物理量描述方法。
2. 培养学生运用物理知识分析实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、实验等方法,探究交变电流的特性。
二、教学内容1. 交变电流的概念及其特点2. 交变电流的物理量描述方法:频率、周期、峰值、有效值等3. 交变电流的波形:正弦波、方波、锯齿波等4. 交变电流的测量方法及仪器仪表5. 交变电流的应用实例三、教学重点与难点1. 重点:交变电流的概念、物理量描述方法及波形特点。
2. 难点:交变电流的物理量转换关系及其应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究交变电流的特性。
2. 利用实验仪器,让学生亲身体验交变电流的测量过程。
3. 运用案例分析法,探讨交变电流在实际应用中的重要性。
五、教学过程1. 导入:通过生活中常见的交变电流实例,引导学生关注交变电流现象。
2. 新课:讲解交变电流的概念、特点及物理量描述方法。
3. 实验:安排学生使用示波器等仪器,观察不同波形的交变电流。
4. 分析:引导学生探讨交变电流的物理量转换关系及其应用。
5. 案例:介绍交变电流在电力系统、电子设备等领域的应用实例。
6. 总结:对本节课内容进行归纳,强调交变电流的物理量描述方法及其重要性。
7. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对交变电流概念和物理量描述方法的掌握程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中对交变电流波形的观察和分析能力。
3. 作业完成情况:检查学生对交变电流物理量转换关系和应用实例的理解。
七、教学拓展1. 介绍交变电流的其他波形(如三角波、矩形波等)及其特点。
2. 探讨交变电流在现代科技领域中的应用,如交流电机、无线通信等。
八、教学反思1. 总结本节课的教学效果,分析学生的掌握情况。
2. 反思教学方法是否适合学生的学习需求,提出改进措施。
九、课后作业1. 复习交变电流的概念和物理量描述方法。
3.2交变电流的描述 1—【新教材】人教版高中物理选择性必修第二册教案
教案上课时间:年月日题课第三章交变电流第二节交变电流的描述课型新课时第1课时教学目标1.知道交变电流的周期、频率、峰值、有效值、瞬时值等概念及其间的关系,能通过函数表达式和图像来描述交变电流,并通过图像信息求有关物理量。
2.经历推导有效值的过程,体会等效的科学方法。
3.了解家用电路的频率和电压的有效值。
学习重点物理量间关系学习难点有效值的理解与计算教学过程教学环节(含备注)教学内容引入新课(一)引入新课矩形线框在匀强磁场中怎样匀速转动时,会在线框中产生正弦式交流电?如果从中性面开始计时,是否会写通过框的磁通量、电动势、电流、部分电路电压与时间的函数表达式?是否会画出相应的图像?观察图像,有何特征?(周期性、有最大值、有最小值)(二)进行新课1、周期与频率(完成导学案【合作探究一】及教材52页思考与讨论)要点:周期(T)——交流电完成一次周期性变化所需时间频率(f)——1秒内完成周期性变化的次数(55页练习1)意义:描述周期性变化的快慢关系:T=1/f,T秒(s),f赫兹(Hz)转速n(转/秒),角速度ω(弧度/秒)T=2π/ω f=ω/2πω=2π/T=2πf=2πn2、有效值(完成导学案【合作探究二】)如何表示交变电流平均的效果呢?(1)定义有效值定义“三同”——让交流电和直流电通过同样阻值的电阻,如果它们在同一时间内产生的相同热量。
这一交流电的电流有效值就跟这个直流电的电流相等。
正弦式交变电流的有效值与最大值间有什么关系呢?(2)什么情况下用有效值描述?①通常我们说的市电220V即为有效值,没有说明时,所指的均为有效值。
②交流电压表测得值。
③电气设备上标出的额定电压与额定电流值④计算某段时间电功率、电功、热功率与电能时(瞬时功率除外)⑤保险丝的熔断电流例.已知某电阻元件在正常工作时,通过它的电流按如图所示的规律变化,今将这个电阻元件与一个多用电表串联(已调至交变电流电流挡),则多用电表的读数为( ) A .5 A B .4 A C .4 2 A D .5 2 A 解析 多用电表的读数是有效值,设该电流的有效值为I ,根据交变电流有效值的定义,有I 2RT =⎝⎛⎭⎫82 A 2R ·T 2+(3 2 A)2R ·T 2,解得I =5 A ,所以多用电表的读数为5 A 。
交变电流+教学设计 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
第1课时 3.1《交变电流》1.课时教材分析:课标要求:1、通过实验认识交变电流,知道生产生活中使用的大多是正弦式交变电流,会用图像和公式描述正弦式交变电流。
2、经历建立正弦式交变电流模型、用右手定则和法拉第电磁感应定律推理得出正弦式交变电流方向和大小的规律的过程,体会建立模型与推理分析的思维方法。
3、了解发电机是将机械能转化为电能的装置,各种发电机的区别在于机械能产生的形式不同。
对课程标准的解读为:本条目要求学生了解交变电流的产生原理和交变电流的基本特征,属于了解水平。
学生应该从交流电的产生实验中明确,交流电的产生原理是电磁感应,知道交流电是大小和方向随时间发生周期性变化的电流。
学生能够根据交流电的特征,会用函数表达式来描述交变电流。
本章内容包括交变电流的规律,变压器模型及远距离输电模型,与之前所学内容构成完整的“电磁感应及其应用”体系,有利于培养学生的科学思维。
作为本章的第一节,本节内容既是对之前学习内容的巩固提升,又是为后面交变电流的描述做前期铺垫,是学生把知识从理论层面到应用层面的过渡,有承上启下的作用。
本节课从学生采访的实例反映的社会问题入手,以此创立与本单元知识密切相关的挑战性大任务,并分解为与每一章节相对应的子任务。
在逐层探究过程中提升学生的学科素养。
2.课时学情分析:在之前的教材学习中,学生已经初步了解产生感应电流的条件、感生电动势和动生电动势公式、也会用法拉第电磁感应定律和右手定则来判定电流的方向。
但对于在实际电路中具体分析上述知识的能力尚且不足,也不能把上述知识形成体系、综合处理解决问题,因此需要教师在教学中要加以引导。
3.课时学习重点:1、直流和交流的概念。
2、对特殊位置进行进行定性分析,得到交变电流的规律。
3、通过对一般位置的推导,能定量得到电动势瞬时值的表达式。
4.课时学习难点:对一般位置定量计算电动势的表达式。
5.课时学习目标:核心知识素养:交变电流的特征和规律物理观念:通过对交变电流的认识,深化物质观念;了解发电机工作过程中的能量转化科学思维:经历建立正弦式交变电流模型、用右手定则和法拉第电磁感应定律推理正弦式交变电流方向和大小的规律的过程,体会建立模型与推理分析的思维方法科学探究:分析发电机电动势的过程中经历从特殊到一般的探究过程,并能基于结果分析模拟发电机发电图像不是正弦的原因。
新教材高中物理第三章交变电流2交变电流的描述导学案新人教版选择性必修第二册
2.交变电流的描述1.掌握交变电流的周期和频率的含义以及角速度、周期和频率之间的关系。
2.掌握交变电流的峰值的含义及有效值的含义和计算方法。
3.知道正弦式交变电流有效值与峰值的关系及在生活中的应用。
4.会用公式和图像描述正弦式交变电流。
5.了解电感器和电容器对交变电流的作用。
一、周期和频率1.周期:交变电流完成一次周期性变化所需的□01时间,叫作它的周期,通常用T 表示,单位是秒。
2.频率:交变电流完成周期性变化的□02次数与□03所用时间之比叫作它的频率,数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。
频率通常用f 表示,单位是赫兹。
3.周期、频率与角速度的关系式:f =1T,ω=□042πf 。
二、峰值和有效值1.峰值:交变电流的峰值I m 或U m 可以用来表示电流的□01强弱或电压的□02高低。
2.有效值:让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交变电流的□03一个周期内它们产生的热量□04相等,而这个恒定电流的电流与电压分别为I 、U ,我们就把I 、U 叫作这一交变电流的有效值。
3.正弦式交变电流的有效值:I =□05I m2,U =□06U m2。
三、正弦式交变电流的公式和图像1.描述交变电流的物理量:交变电流的□01周期和□02频率描述电流(或电压)的变化快慢,□03峰值描述变化过程中的最大值。
2.如果要详细描述交变电流的情况可以用□04公式和□05图像两种方式,这两种描述可以全面记录和反映电流(或电压)□06每个时刻的情况。
(1)图像:以电压u 为例,如图所示。
(2)公式:以电压u 为例,如果已知一交变电流的周期T 或频率f ,又知道它的电压的有效值或峰值,那么可以对第1节中的电压u =U m sin ωt 作进一步表达,可得u =U m sin 2πTt =□072U sin 2πTt 。
判一判(1)若交变电流是由线圈在匀强磁场中匀速转动形成的,则交变电流的周期也是线圈做圆周运动的周期。
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学习内容
江苏省灌南高级中学高二物理描述交变电流的物理量教
案新人教版选修2
学习目标l、掌握表征交变电流大小物理量。
2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题。
3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量。
学习重点掌握表征交变电流变化快慢的物理量学习难点对有效值的理解
学法指导1.学会用等效的方法解决物理问题
2.构建与已有知识的联系来学习新知
导学过程自主空间
一、先学后教自学质疑
阅读教材P34回答以下问题
我们学过了交流电的有关知识,请回顾一下,交流电的大小和方向作周期性变化如何描述呢?
1、什么叫周期?什么叫频率?单位分别是什么?它们有何关系?
2、什么叫有效值?什么叫峰值?它们有何关系?
二、合作探究交流展示
例1.一个灯泡,上面写着“220V 40W”。
当它正常工作时,通过灯丝电流的峰值是多少?
例 2. 图(a)为电热毯的电路示意图,电热丝接在u=311sin (100πt)V的电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过装置P使输入电压变为图(b)所示波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时交流电压表的读数是()
A. 110V
B. 156V
C. 220V
D. 31lV
三、迁移运用 当堂达标
1、如图所示,矩形线圈abcd 面积为S ,在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO '轴以角速度ω从中性面位置开始匀速转动,时间为t 时,线圈中的感应电动势的大小为( )
A.
t sin BS ω2
1 B. t cos BS ω21 C. BSsin ωt D. BScos ωt
2、小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。
产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图,此线圈与一个R =10Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下列正确的是( )
A. 交变电流的周期为0.125s
B. 交变电流的频率为8Hz
C. 交变电流的有效值为
A
D. 交变电流的最大值为4A
3、有一个电热器,工作时的电阻为50Ω,接在电压为t U u m ωsin =的交流电源上,其中311=m U V ,1100-=s πω。
该电热器消耗的功率是多大?
四、复习巩固 当堂小结
1. 一线圈在匀强磁场中匀速转动,以下说法正确的是( )
A. 穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小
B. 穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最大
C. 穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大
D. 穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最小
2. 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所示. 则( )
A. 交变电流的频率是4πHz
B. 当t=0时,线圈平面与磁感线垂直
C. 当t=0.5s 时,e 有最大值
D. 交流电的周期是0.5s
3. 一个平面矩形线圈的面积为S ,
共有N 匝,在磁感强度为B 的匀强磁
场中以转速n 匀速转动. 若线圈从下图
所示位置开始计时,则线圈内产生的
感应电动势表达式为 ;若线圈的总电阻为R ,则线圈中感应电流的表达式为 。
当n
t 61
时,线圈中感应电动势为 。
4. 如图所示,单匝线圈在匀强磁场中绕OO '轴从图示位置开始匀速转动. 已知从图示位置转过π/6时,线圈中电动势大小为10V. 求:(1)交变电动势的峰值;
(2)交变电动势的有效值.
五、布置作业
课后反思:。