表征交變電流的物理量教案

1、【教學目標】1 .理解什么是交變電流的最大值和有效值，知道它們之間的關系.2 .理解交變電流的周期、頻率以及它們之間的關系，知道我國生產和生活用電的周期（頻率）的大小.【教學重點難點】重點：交變電流的有效值.難點：對交變電流有效值的理解和相關的計算.【教學過程】（一）描述交變電流大小的物理量1 .最大值最大值在實際中有一定的指導意義，所有使用交流的用電器， 其最大耐值應大于其使用的交流電壓的最大值，電容器上的標稱電壓值是電容器兩極間所允許電壓的最大值.線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速旋轉時，電動勢的最大值2 .有效值定義：使交變電流和恒定電流通過相同阻值的電阻，如果它們在一個周期內產生的熱

2、量相等，就把這一恒定電流的電流值 I與電壓值U叫做這一交變電流的電流與電壓的有效值.正弦交變電流的有效值與最大值之間的關系：任何交談電流都有有效值， 但上述關系只限于正弦交變電流，對其他形式的交變電流并不適用.交流電壓表和交流電流表的示交流用電設備上所標的額定電壓和額定電流是有效值; 數是有效值；交變電流的數值在無特別說明時都是指有效值.有效值與平均值不同口 中E二刀交變電流的平均值其數值可用人工計算.在計算交變電流通過導體產生的焦耳熱，做功的電功率以及保險絲的熔斷電流時，只能用交變電流的有效值.在計算通過導體某一截面的電量時，只能用交變電流的平均值，T表示，單位是s. 表本,單位是Hz.電流

3、方向每秒改變 100次.（二）描述交變電流變化快慢的物理量1 .周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間，用2 .頻率：1s內交變電流完成周期性變化的次數，用 f, 2z 1（1）關系:（2）我國工農業(yè)及生活用電的周期為，頻率為50Hz,（三）疑難辨析()m交流電的電動勢瞬時值和穿過線圈面積的磁通量的變化率 成正 比。當線圈在勻強磁場中勻速轉動時，線圈磁通量也是按正弦（或余弦）規(guī)律變化的，若從中性面開始計時,t=0時,磁通量最大，。應為余弦函數，此刻變化率為零（切線斜率為零），t= T時，磁通量為零，此刻變化率最大（切線斜率最大），4因此從中性面開始計時， 感應電動勢的瞬時表達式是正弦函數，

4、如圖 15-2 （a） （b）所示分別是 4 =4 mcos t 和 e= e msin cot。 （四）例題1、如圖表示一交流隨時間變化的圖像，求此交流的有效值。0t(b圖1522、如圖所示，單匝線圈在勻強磁場，中繞過兀/6時，線圈中電動勢大小為 10V,求:圖15OO軸從圖示位置開始轉動。已知從圖示位置轉（1）交變電動勢的峰值；（2）線圈從圖示位置轉過幾/2的過程中，交變電動勢的平均值。x x x x x x xX >00000X X X X： X X >X X X X X X Xr.5 2B3、如圖15-4所示，在勻強磁場中有一個導線框可繞AB軸轉動，已知勻強磁場的磁感強度T

5、,線框的CD邊長為20cmr CE DF長均為10cm,轉速為50r/s ,若從圖示位置開始計時（1）寫出線框中感應電動勢的瞬時值表達式。（2）若線框電阻r=3 ，再將AB兩端接“6V, 12W燈泡，小燈泡能否正常發(fā)光？若不能，小燈泡實際功率多大？-BB=ATn E圖154（五）練習1、某線圈在勻強磁場中轉動所產生的電動勢變化規(guī)律為e= £ msin cot ,保持其它條件不變,使該線圈的轉速和匝數同時增加一倍，則此時所產生的電動勢的瞬時表達式為（）A e=2 e msin2 w t B 、e=2 e msin w t C、e=4 e msin2 w t D、e=4 e msin w

6、 t2、正弦交流電壓的峰值為10V,周期為，將此電壓接在 10 的電阻上，在內電阻上產生的熱量（）A 、可能為零B、一定為0 .25JC、不可能大于D 、可能小于是X"3、一交流電流的圖象如圖所示，由圖可知（）1A .該交流電流即時值表達式為i =10j2sin628 t AB .該交流電流的頻率為 50 Hz/ 外C .該交流電流通過 10電阻時，電阻消耗的電功率為100W-D .用電流表測該電流其示數為10，2 A4、一臺發(fā)電機產生的電動勢的瞬時值表達式為：e = 311sin314 t V,則此發(fā)電機產生的電動勢的最大值為 V,有效值為 V,發(fā)電機轉子的轉速為 車t/秒，產生的

7、交流電的頻率為 Hz.5、如下圖所示，一個面積為S的矩形線圈在勻強磁場中以其一條邊為轉軸做勻速轉動，磁場方向與轉軸垂直.線圈中感應電動勢 e與時間t的關系如下圖所示.感應電動勢最大值和周 期可由圖中讀出.則磁感應強度 B=.在t = T/12時刻，線圈平面與磁感應強度的夾 角等于.6、一只窟管的起輝電壓與交流電U=50sin314t (V)的有效值相等，求1個周期內就管的發(fā)光時間; 1min內的發(fā)光次數為 。8、完全相同的兩個電熱器,分別通以圖示電流，則兩個電熱器的電功率之比為.7、線圈從中性面開始勻速轉動，經T/12時，電動勢為2V,則接在線圈兩端的電壓表讀數為。8、一交流電流的圖象如圖所示

8、，由圖可知()A .該交流電流即時值表達式為i =10j2sin628 t AB .該交流電流的頻率為 50 HzC .該交流電流通過10電阻時，電阻消耗的電功率為D .用電流表測該電流其示數為10 J2 A9、一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生交流電的圖象如圖所示，由圖可以知道():A、時刻線圈處于中性面位置B、時刻穿過線圈的磁通量為零C、該交流電流有效值為2AD、該交流電流頻率為50Hz10、如圖水平放置的矩形線圈abcd繞角速度為，求(1)電動勢的平均值及瞬時表達式；(2)通過線圈的電量；(3)整個過程中的發(fā)熱量ad軸順時針轉過 角，已知線圈面積為 S匝數為N,X XX .XX XXXXX * X * X * 乂，；乂 X * X *11、一交流電的電流隨時間變化而變化的圖象如圖，此交變電 流的有效值為()A 572 A B、5AC、V2D 、3.5A12、旋轉電樞式發(fā)電機的轉子在正常運轉時，產生的電動勢瞬時值為e=220 . 2 sin314 t V。如果由于某種原因，它的轉速變慢，用電壓表測得此時發(fā)電機兩端的電壓為176 V,若此時發(fā)電機正在向一盞標有“ 220 V、100 W的燈泡供電，在不計發(fā)電機內電阻的情況下，試求：(1)該燈泡的實際功率為多大？(2)這臺發(fā)電機的轉速與原來正常運轉轉速