（通用版）2018-2019版高中物理 第五章 交變電流 微型專題練4 交變電流的產生及描述課件 新人教版選修3-2.ppt

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1、微型專題4交變電流的產生及描述,第五章交變電流,學習目標 1.理解交變電流的產生過程，能夠求解交變電流的瞬時值. 2.理解交變電流圖象的物理意義. 3.知道交變電流“四值”的區(qū)別，會求解交變電流的有效值.,內容索引,,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關,重點探究,一、交變電流圖象的應用,正弦交流電的圖象是一條正弦曲線，從圖象中可以得到以下信息： 1.周期(T)和角速度()：線圈轉動的角速度 2.峰值(Em、Im)：圖象上的最大值.可計算出有效值 3.瞬時值：每個“點”表示某一時刻的瞬時值. 4.可確定線圈位于中性面的時刻，也可確定線圈平行于磁感線的時刻. 5.判斷線圈

2、中磁通量及磁通量變化率 的變化情況.,例1(多選)如圖1所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產生正弦交流電的圖象，當調整線圈轉速后，所產生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關于這兩個正弦交流電的說法正確的是 A.在圖中t0時刻穿過線圈的磁通量均為零 B.線圈先后兩次轉速之比為32 C.交流電a的瞬時值表達式為u10sin (5t) V D.交流電b的最大值為,答案,解析,,圖1,,,解析由題圖可知，t0時刻線圈均在中性面，穿過線圈的磁通量最大，A錯誤； 由題圖可知TaTb23，故nanb32，B正確； 由題圖可知，C正確； 因ab32，交流電最大值UmnBS，,對于交變電流有效值的計算

3、一般有以下兩種情況 1.對于按正(余)弦規(guī)律變化的電流，可先根據EmnBS求出其最大值， 然后根據E 求出其有效值.有關電功、電功率的計算，各種交流儀表讀數都要用有效值. 2.當電流按非正(余)弦規(guī)律變化時，必須根據有效值的定義求解，在計算有效值時要注意三同：相同電阻、相同時間(一般要取一個周期)、產生相同熱量.,二、交變電流有效值的求解和應用,例2有兩個完全相同的電熱器，分別通以如圖2甲和乙所示的峰值相等的方波交變電流和正弦交變電流.求這兩個電熱器的電功率之比.,圖2,答案,解析,答案21,解析交變電流通過純電阻用電器R時，其電功率PI2R，I是交變電流的有效值. 對于題圖甲所示的方波交變

4、電流，因大小恒定，故有效值I甲Im.,所以P甲P乙21.,,例3如圖3所示的交變電流由正弦式交變電流的一半和反向脈沖電流組合而成，則這種交變電流的有效值為,圖3,答案,解析,交變電流的四值，即峰值、有效值、瞬時值、平均值，在不同情況下的應用： 1.在研究電容器的耐壓值時，只能用峰值. 2.在研究交變電流做功、電功率及產生的熱量時，只能用有效值，交流電表顯示的也是有效值. 3.在研究交變電流通過導體橫截面的電荷量時，只能用平均值. 4.在研究某一時刻線圈受到的安培力時，只能用瞬時值.,三、交變電流“四值”的比較,例4一個電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈在磁感應強度為B的勻強磁場

5、中繞垂直于磁感線的軸OO以如圖4所示的角速度勻速轉動，外電路電阻為R. (1)寫出此時刻線圈中感應電流的方向.,圖4,答案,解析,答案見解析,解析由右手定則可判定電流的方向沿adcba.,(2)線圈轉動過程中感應電動勢的最大值為多大？,答案見解析,解析EmNBSNBL2.,(3)線圈平面與磁感線夾角為60時的感應電動勢為多大？,答案,解析,答案見解析,解析線圈平面與磁感線成60角時的瞬時感應電動勢eEmcos 60 NBL2.,(4)從圖示位置開始，線圈轉過60的過程中通過R的電荷量是多少？,答案見解析,解析通過R的電荷量,(5)圖中理想電流表和理想電壓表的示數各是多少？,答案,解析,答案見解

6、析,解析理想電流表的示數,理想電壓表的示數,達標檢測,1.(交變電流圖象的應用)如圖5甲所示，標有“220 V40 W”的燈泡和標有“20 F300 V”的電容器并聯到交流電源上， 為交流電壓表，交流電源的輸出電壓如圖乙所示，閉合開關.下列判斷正確的是 A.t 時刻， 的示數為零 B.燈泡恰好正常發(fā)光 C.電容器不可能被擊穿 D. 的示數保持110 V不變,1,2,3,,答案,解析,圖5,解析 的示數應是電壓的有效值220 V，故A、D錯誤； 電壓的有效值恰好等于燈泡的額定電壓，燈泡正常發(fā)光，B正確； 電壓的峰值Um220 V311 V，大于電容器的耐壓值，故電容器有可能被擊穿，C錯誤.

7、,1,2,3,A.1 B.12C.13 D.16,2.(交變電流有效值的應用)如圖6所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關系.若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經過1 min的時間，兩電阻消耗的電功之比W甲W乙為,,答案,圖6,解析,1,2,3,圖乙中，電流的大小不變，I21 A，由WI2Rt可以得到W甲W乙13，C正確.,1,2,3,3.(有效值的計算和應用)(多選)如圖7甲所示為電熱毯電路示意圖，交流電壓u311sin 100t(V)，當開關S接通時，電熱絲的電功率為P0；當開關S斷開時，加在電熱絲上的電壓如圖乙所示，則 A.開關接通時，交流電壓表的讀數為220 V B.開關接通時，交流電壓表的讀數為311 V C.開關斷開時，交流電壓表的讀數為311 V， 電熱絲功率為 D.開關斷開時，交流電壓表的讀數為156 V， 電熱絲功率為,答案,,圖7,,解析,1,2,3,解析當S接通時，加在電熱絲上的瞬時電壓u311sin 100t(V)，所以電熱絲兩端的電壓的有效值U1 220 V，故A正確，B錯誤.,1,2,3,