描述交变电流的物理量导学案

《描述交变电流的物理量》导学案一、学习目标1、理解交变电流的周期、频率、峰值、有效值等物理量的概念。

2、掌握周期、频率、峰值、有效值之间的关系，并能进行简单的计算。

3、了解交变电流的图象，能从图象中获取有关交变电流的信息。

二、知识回顾1、直流电：电流方向_____的电流。

2、交流电：大小和方向都随时间做_____变化的电流。

三、新课学习（一）交变电流的周期和频率1、周期（T）：交变电流完成一次_____变化所需的时间，单位是秒（s）。

2、频率（f）：交变电流在 1 秒内完成周期性变化的_____，单位是赫兹（Hz）。

3、周期和频率的关系：T ＝ 1 ／ f 或 f ＝ 1 ／ T例如，我国民用交变电流的周期是 002 s，频率是 50 Hz。

（二）交变电流的峰值和有效值1、峰值（Em、Im）（1）交变电流的峰值是指交变电流在一个周期内所能达到的_____值。

（2）对于正弦式交变电流，峰值与交流电动势的瞬时值表达式的关系：Em ＝nBSω ，Im ＝ Em ／ R2、有效值（E、I）（1）定义：让交流与恒定电流分别通过_____的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，那么这个恒定电流 I、恒定电压 U 就叫做这个交流的有效值。

（2）正弦式交变电流的有效值与峰值的关系：E ＝ Em ／√2 ，I ＝ Im ／√2例如，照明电路中使用的电压是 220 V，其有效值为 220 V，峰值约为 311 V。

（三）交变电流的图象1、图象特点：用横坐标表示时间 t，纵坐标表示电流 i 或电压 u，画出的图象就是交变电流的图象。

2、正弦式交变电流的图象是一条_____曲线。

从图象中可以获取以下信息：（1）交变电流的最大值。

（2）周期和频率。

（3）某一时刻的电流或电压值。

四、典型例题例 1：一个正弦式交变电流的频率为 50 Hz，其峰值为 20 A，求该交变电流的有效值。

解：因为频率 f ＝ 50 Hz，所以周期 T ＝ 1 ／ f ＝ 002 s。

高中物理5.2描述交变电流的物理量导学案新人教版选修1、什么是交变电流?2、当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，从中性面开始计时，线圈中产生的感应电动势随时间怎样变化的,写出感应电动势函数表达式______________自主学习1、周期：交变电流完成________所需的时间；用________表示，单位是________、2、频率：1s内交变电流完成________的次数；用________表示，单位：________、3、根据电流的热效应来规定，让交流和恒定电流通过________，如果它们在________，就把这个恒定电流的数值叫做这个交流的有效值、重难点点拨1、对交变电流物理量的理解及应用例1、交变电流电压表达式为u＝20sin314tV，求这个交变电压的最大值Um、有效值U、周期T、频率f，画出交变电流的u－t 图象、变式训练1-1 电阻R1、R2与交流电源按照图甲方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω，合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则 ( )A、通过R1的电流有效值为1、2AB、R1两端的电压有效值为6VC、通过R2的电流最大值是1、2AD、R2两端的电压最大值是6V2、交变电流中的能量问题例2、如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R、当线圈由图示位置转过90的过程中，求：(1)通过电阻R的电荷量q；(2)电阻R上所产生的焦耳热Q、变式训练2-1、一只标有“220V,100W”的电炉，接在u＝156sin314tV的电路上，问：(1)通过电炉的电流变化的规律如何表达？在t＝0、1s时，与电炉串联的交流电流表、并联的交流电压表的读数各为多大？(2)电炉的实际功率多大？3、开放、探究例3、如图,OO上方有垂直直面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一单匝半线圈以角速度ω绕OO轴匀速转动，半圆面积为S。

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。

高二物理第二节描述交变电流的物理量班级__________ 姓名__________________________ 小组_________________________________［学习目标】L掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度三者之间的关系.2•能理解电流的有效值是与热效应有关的量，而平均值只是简单意义的平均.3.掌握交变电流有效值与峰值的关系，会进行有效值的讣:【学习重点】1能理解电流的有效值是与热效应有关的量，而平均值只是简单意义的平均.:【学习难点】1 •掌握交变电流有效值与峰值的关系，会进行有效值的计算导学流程【自主学思】一、周期和频率1 物理意义描述交箋电流 _____________ 的物理量.2.周期交变电流完成一次 ____________________ 所需的时间；用T表示，单位是秒(s)・3.频率交变电流在Is内完成______________ 的次数；用/表示，单位是 ________________ (Hz).4・T、/的关系_2n_ . f 13—〒一 __ , T— ____ p注意:我国民用交变电流的膚期T=0.02s,频率戶50 Hz, o=100jrra(Vs,电流方向每秒改变100次.3^ i.(i)若交变电流是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.( )⑵我国提供市电的发电机转子的转速为3 000 r/niHi.( )(3)交变电流在1 s内电流方向变化的次数就是它的频率.( )(4)交变电流的周期越大，交变电流的变化就越快.( )二、峰值和有效值、相位1.峰值(1)定义：交变电流的电流或电压所能达到的_____________________ -(2)意义：用来表示电流的________ 或电压的 __________ -(3)应用：电容器所能承受的电压要______________ 交流电压的峰值・2.有效值(1)定义：让交变电流和恒左电流通过大小相同的电阻，如果在交流的 ___________ 内它们产生的热量__________ ,这个恒泄电流的电流、电压，叫做这个交流电的有效值.(2)应用：电气设备铭牌上标注的额泄电压、额左电流都是有效值.交流电压表和交流电流表测量的是有效值.以后提到的交变电流的数值,若没有特别说明，都是指有效值.3・有效值与峰值的关系对于正弦交变电流，有效值人1/与邮值Zm、Un之间的关系：/=—，U=4.相位⑴相位：是反映交流电任何时刻状态的物理星在函数y=/sin伽+卩)中，劲+0称为相位.拓展延伸, --------------------------------------------- 解疑难)交变电流的有效值是根据电流的热效应左义的，理解有效值重点在“等效”效果”相同在左义中体现为相同电阻、相同时间,产生相同热量，交变电流与多大的直流电“效果”【合作学习】 相同，有效值就是多大.烈—觀2.(1)交变电流的峰值可以用来表示电流的强弱或电压的鬲低.()(2) 交变电流的有效值就是一个周期内的平均值.()(3) 交流电路中，电压表.电流麦的测量值都是有效值.( ) 【深入学习】 1. (2015•运城高二检测)如图所示是一交变电流的i_t 图彖，则该交变电流的有效值为 ()(1) 交变电动势的峰值；x x ：x ” (2) 交变电动势的有效值； XX/"⑶与线圈相接的交流电压表的示数 沪【自主应用】()1.2015-博白中学高二检测)如图所示的电流，通过一个R =1Q 的电阻，它不是恒定电流.(1) 计算通电Is 内电阻人中产生的热虽:；(2) 如果有一个大小、方向都不变的恒圧电流通过这个电阻 R 、也能在Is 内产生同样的热量，这个电流是多大？2. (选做)如图所示，在匀强磁场中有一个内阻r=3 Q 、 而积S=0.02 m-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8=爭. 若线框以«=1007urad -s 的角速度匀速转动，且通过电刷给"V,12\b 的小灯泡供电，贝％(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) 从图示位置开始，线框转过90。

高中物理 5.2描述交变电流的物理量导学案新人教版选修5、2 描述交变电流的物理量【学习目标】1、掌握正弦交变电流的有效值和最大值之间的关系、2、理解交变电流的有效值的定义及意义、3、知道交变电流的周期、频率与线圈转动的角速度的关系、4、能解决有关计算有效值的问题、重点：有效值和最大值难点：有关计算有效值的问题【自主预习】一、最大值1、定义：交变电流在一个周期内所能达到的称为最大值或峰值，用符号Um、Im表示、2、最大值所处位置：当线圈平面与磁感线时，交流电动势或电流处于最大值、3、大小：Em＝，Im ＝，Um＝、说明：电容器上所标明的电压为电压的值，超过该值，电容器可能被击穿、二、有效值1、定义：交流的有效值是根据电流的来规定的，让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值、电压有效值的符号用U表示，电流有效值符号用I表示，电动势有效值符号用E表示、2、正弦交变电流有效值和最大值之间关系是：E＝U＝I＝说明：（1）在交变电路中交流电流表、交流电压表的示数为交流的值、（2）用电器的额定电压、额定电流均指交流的有效值，即交流功率计算：P＝UI中的I、U为值、（3）用电器铭牌上标的值为值、（4）叙述中没有特别加以说明的交流的值为值、三、平均值定义：交流的平均值是交流图象中波形与横轴（t 轴）所围成面积跟时间的比值，其数值可以用计算、对正弦交变电流在一个周期内的平均值为、说明：在计算交流通过导体产生的热量和电动率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用交流的值、计算通过导体的时，只能用交流的值，在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流的值、四、周期和频率定义：周期（T）是指交变电流完成一次变化所需的时间，单位是秒、周期越大，交变电流变化越，在一个周期内交变电流的方向变化次、频率（f）是交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹，符号是Hz、频率越大交变电流变化越 f＝（2）正弦式电流的周期和频率的决定因素是发电机转子转动的角速度ω、T＝，f＝＝【典型例题】一、最值、周期、频率的考查【例1】有一个电子器件，当其两端电压高于100 V时则导通，等于或低于100 V时则不导通，若把这个电子器件接到100 V、50 Hz 的交变电源上，这个电子器件将()A、不导通B、每秒钟导通50次C、每秒钟导通100次D、每次导通时间为0、005 s二、有效值的考查【例2】两个完全相同的电热器，分别通有如图所示的峰值相等的方波交变电流和正弦式交变电流，则这两个电热器的电功率之比P1∶P2＝________、三、交变电流物理量的考查【例3】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，如图所示、此线圈与一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻、下列说法正确的是()A、交变电流的周期为0、125 sB、交变电流的频率为8 HzC、交变电流的有效值为 AD、交变电流的最大值为4 A四、交变电流物理量的综合应用【例4】如图所示，一交流发电机线圈共N＝50匝，ab＝0、2 m，bc ＝0、1 m，总电阻r＝10 Ω，在B＝0、5 T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以n＝100 r/s的转速匀速转动，外电路中接有R ＝40 Ω的电阻、当线圈转过1/4周期时，求：(1)在外电阻R上产生的焦耳热Q、(2)这段时间内通过外电阻R的电荷量、【课后练习】1、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4π HzB、当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直C、当t＝π s时，e有最大值D、交流电的周期是2π s2、关于交流电的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是()A、任何形式的交流电都具有U＝Um/的关系B、正弦式交流电具有U＝Um/的关系C、照明电压220 V，动力电压380 V指的都是最大值D、交流电压表和交流电流表测的都是最大值3、将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示、下列说法正确的是( )A、电路中交变电流的频率为0、25 HzB、通过电阻的电流为 AC、电阻消耗的电功率为2、5 WD、用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V4、下列关于交流的几种说法中，正确的是()A、交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值B、交流电流表和交流电压表的值是瞬时值C、跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值D、跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值5、如图表示两种电压的波形，其中图甲表示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是()A、图甲表示交流电，图乙表示直流电B、两种电压的有效值都是311 VC、图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πt VD、以上说法都不对6、在电路的MN间加一如图所示的正弦交流电，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为()A、220 V,2、20 AB、311 V,2、20 AC、220 V,3、11 AD、311 V,3、11 A7、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知()A、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＝100sin25tD、若将该交流电压加在阻值为100 Ω的电阻两端，该电阻消耗的功率为50 W8、在如图所示的电路中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 sin314t V、为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()A、110 ΩB、110 ΩC、220 ΩD、220 Ω。

第二节 描述交变电流的物理量[学习目标] 1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度三者之间的关系.2.能理解交变电流的有效值，知道有效值是与热效应有关的量.3.掌握交变电流有效值与峰值之间的关系，会进行有效值的计算． 【课前预习案】 一、周期和频率 1．周期(T )：交变电流完成一次 变化所需的时间． 2．频率(f )：交变电流在1 s 内完成 变化的次数． 3．周期和频率的关系：T ＝1f 或f ＝1T .二、峰值和有效值1．峰值：交变电流的电压、电流能达到的 叫峰值．2．有效值：让交流与恒定电流分别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 相等，则此恒定电流的数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 E ＝E m 2＝0.707E m ，U ＝U m 2＝0.707U m ，I ＝I m2＝0.707I m 三、相位和相位差1．定义：正弦式交变电流u ＝U m sin (ωt ＋φ)，其中“ ”叫做交变电流的相位．两支交流的相位之差叫做它们的相位差．2．正弦式交流电u 1＝U m sin (ωt ＋φ1)和u 2＝U m sin (ωt ＋φ2)的相位差是 . 【课上探究案】 一、周期和频率如图所示的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？【知识强化】1．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间．在交变电流的图象中，一个完整的正弦波形对应的时间为一个周期T .2．频率：1 s 内完成周期性变化的次数．3．周期和频率的关系：f ＝1T，如图为我国照明电路的e －t 图象，则交流电的周期T ＝0.02 s ，频率f ＝50 Hz.说明 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＝2πT ＝2πf ＝2πn .例1 (多选)矩形金属线圈共10匝，绕垂直于磁场方向的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 变化的情况如图所示．下列说法正确的是( ) A ．此交变电流的频率为0.2 Hz B ．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 二、峰值和有效值1．如图是通过一个R ＝1 Ω的电阻的电流i 随时间t 变化的图象． (1)试计算1 s 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1 s 内产生同样的热量，这个电流是多大？【知识强化】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．(例如电容器耐压值要高于峰值才不会击穿)2．有效值：确定交变电流有效值的依据是电流的热效应．让交变电流与恒定电流分别通过大小相等的电阻，如果在交变电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．(1)在正弦式交变电流中，最大值与有效值之间的关系为： E ＝E m 2＝0.707E m ，U ＝U m 2＝0.707U m ，I ＝I m2＝0.707I m . (2)当电流是非正弦式交变电流时，必须根据有效值的定义求解．先计算交变电流在一个周期内产生的热量Q ，再将热量Q 用相应的物理量的有效值表示，即Q ＝I 2RT或Q ＝U 2RT ，最后代入数据求解有效值．(3)电气设备铭牌上标注的额定电压、额定电流，交流电压表和交流电流表的数值，保险丝的熔断电流均指的是有效值．例2 (多选)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图6所示，由图可知( )图6A ．该交流电的频率为50 HzB ．该交流电的电压的最大值为20 2 VC ．该交流电的电压的有效值为10 2 VD ．若将该交流电电压加在阻值R ＝10 Ω的电阻两端，则该电阻消耗的功率为20 W例3 通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为( )A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V例4 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)，电阻元件仍正常工作，则多用电表的读数为( ) A ．5 A B ．4 A C ．4 2 A D ．5 2 A三、交变电流的相位1．相位是描述交变电流步调的物理量，初相位相同，交变电流频率相同，则交变电流每时每刻的相位都相同，两交变电流步调一致．2．相位反映了交变电流的状态，是正还是负，是增大还是减小．例5 (多选)有两交变电流表达式分别为u 1＝1102sin(100πt ＋π3) V ，u 2＝2202sin(100πt ＋π4) V ，下列说法正确的是( )A ．它们的峰值相同B ．它们的周期相同C ．它们的相位差恒定D ．它们的变化步调一致【课后反思】。

5.2 描述交变电流的物理量导学案【学习目标】1.知道交变电流的周期和频率，以及它们与转子角速度ω的关系2.知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系3.知道我国供电线路交变电流的周期和频率【学习重点、难点】1.周期、频率的概念，有效值的概念和计算2.有效值的概念和计算探究一、周期和频率1.什么是周期，频率？它们之间有什么关系？2. ω与周期T、频率f之间的关系是什么？3.如图所示，这个交流电的周期是多少？频率是多少？题型一：交变电流的周期和频率1．某交变电流的方向在1 s内改变100次，则其周期T和频率f分别为( )A．T＝0.01 s B．T＝0.02 s C．f＝100 Hz D．f＝50 Hz2.某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为________Hz.线圈转动的角速度是________rad/s.若将此电压加在10 μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V.3．我国照明电压的瞬时值表达式为e＝2202sin(100πt) V，它的周期是________，频率是________，在1 s内电流的方向改变________次，电压最大值为________．探究二、峰值和有效值（一）峰值交变电流的峰值I m或U m表示什么？（二）有效值1.如图所示，通过一个R=1Ω的电阻i随时间变化的曲线。

这个电流不是恒定电流。

2.怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量？3.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？4.什么是交流电的有效值？5. 理论计算表明，正弦交变电流的有效值I、U与峰值I m、U m之间有什么关系？题型二：交流电的有效值和最大值4．关于交流电的有效值U和最大值U m，下列说法中正确的是( )．A．任何形式的交流电都具有U＝U m2的关系B．只有正弦交流电才具有U＝U m2的关系C．照明电压220 V，动力电压380 V指的都是最大值D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值5．已知负载上的交变电流u＝311sin(314t) V，i＝14.1sin(314t) A，根据这两式判断，下述结论中正确的是( )．A．电压的有效值为311 V B．负载电阻的大小为22 ΩC．交变电流的频率是55 Hz D．交变电流的周期是0.01 s6．在电路的MN间加一如图所示的正弦交流电，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为()．A．220 V,2.20 A B．311 V,2.20 AC．220 V,3.11 A D．311 V,3.11 A7．一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甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图5-2-14乙所示，则( )．A．电压表的示数为220 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 J8.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＝2202sin(314t) V．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( )．A．110 2 Ω B．110 Ω C．220 Ω D．220 2 Ω探究三、交流电的相位（了解）1、什么是相位？2、什么是相位差。

课题： 描述交变电流的物理量 习题课学习目标1. 会利用交变电流有效值的意义计算某些特定电流的有效值。

2. 会利用交变电流的有效值进行有关的计算。

教学重难点：交变电流的有效值理解及相关计算一．【知识链接】1.交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做它的 ，交变电流在s 1内完成周期性变化的次数，叫做它的 ，两物理量之间的关系是 。

2.交变电流在某一时刻的值叫 ，对于正弦式电流电动势计算公式为 e3．交变电流的峰值：交变电流在一个周期内做能达到的 叫做交变电流的峰值，可以表示交变电流或电压的 。

4.交变电流的有效值：根据电流的 来规定，让交流和恒定电流分别通过 ，如果在 ，就把这个恒定电流I 、电压U 的数值叫做这叫交流的有效值。

正弦式交变电流的有效值与峰值的关系是【上节知识检测】一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知( ) A ．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u ＝100 sin(25t )V B ．该交变电流的频率为25 HzC ．该交变电流的电压的有效值为100 2 VD ．若将该交变电流压加在阻值为R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W二．新课导学（一）几种典型交流电的有效值（非正弦式交流电）【例1】如图2所示表示一交变电流随时间变化的图象，其中，从t ＝0开始的每个T /2时间内的图象均为半个周期的正弦曲线。

求此交变电流的有效值。

【例2】通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示。

求该交变电流的有效值I 。

【相关练习】1、如图所示，表示一交流电的电流随时间的变化图象，其中电流正值为正弦曲线的正半周，则该交流电的有效值为多少？总结：利用有效值的定义计算非正弦式交流电的有效值时，相同时间取 或 的整数倍．（二）交变电流中功率，热量，电量的计算【例3】一个接在恒定直流电源上的电热器所消耗的电功率为P 1，若把它接在电压峰值与直流电压相等的正弦式交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P 2，则P 1∶P 2为( )A ．2∶1B ．1∶2C ．1∶1D ．1∶ 2【例4】两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦式交变电流和方波式交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等．则在一个周期内，正弦式交变电流在电阻上产生的焦耳热Q 1与方波式交变电流在电阻上产生的焦耳热Q 2之比等于( )A ．3∶1B ．1∶2C ．2∶1D ．4∶34 2-3 2【例5】如图所示，边长为a=10cm的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO`轴以n=10r/s的转速匀速转动，磁场的磁感应强度B=0.1T，线圈的匝数N=100匝，电阻r=1Ω。

2014-2015学年第二学期物理选修3-2导学案编号：08 使用时间：2015.3 编写人：陈明生审核人：负责人：班级：小组：姓名：组内评价：教师评价：§5. 2描述交变电流的物理量导学案【学习目标】1．理解交变电流的周期、频率含义，掌握它们相互间关系2．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3．能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值【学习重点、难点】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【学习过程】复习引入：通过上节课学习，我们知道矩形线框在匀强磁场中匀速转动时，线框中产生了正弦式交流电。

我们是怎样描述交变电流的变化规律呢？公式法e＝E m sinωt i＝I m sinωt(中性面开始计时)新课教学一、周期和频率如图所示，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？[要点提炼]1.交流电变化越快，则周期越，频率越 .2.角速度与周期的关系：ω＝__________.3.转速(n)：线圈单位时间(1 s或1 min)转过的，单位是r/s或r/min.角速度与转速的关系：ω＝ (n单位为r/s)或ω＝________(n单位为r/min).4.我国电网中交变电流的周期是 s，频率是 Hz.二、峰值和有效值1.图3是通过一个R＝1 Ω的电阻的电流i随时间变化的曲线.这个电流不是恒定电流.(1)怎样计算1 s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1 s内产生同样的热，这个电流是多大？2.某交流电压瞬时值表达式u＝62sin (100πt) V，把标有“6 V,2 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？[要点提炼]1.峰值：也叫最大值，它是所有瞬时值中的最大值.(1)当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大，E m＝(转轴垂直于磁感线).(2)电容器接在交流电路中，交变电压的最大值不能超过电容器的值.2.有效值的应用(1)计算与电流热效应有关的量(如功率、热量)要用值.(2)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指_______值.3.有效值的计算(1)正弦式交变电流：根据E＝_______、U＝_______、I＝________计算其有效值.(2)非正弦式交变电流：只能根据电流的计算.计算时要注意三同：“相同”上、“相同时间”内、产生“相同”.计算时，“相同时间”一般取 .4.平均值的应用算通过导体某一截面的电荷量时，只能用交变电流的平均值，即q＝I·Δt＝ERΔt＝_______，这是平均值应用最多的一处.。