交變電流第1部分交變電流教學(xué)

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1、第五章 交變電流 第 1節(jié) 交變電流 情景導(dǎo)入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 1 ____________都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫 做交變電流； ____________不隨時(shí)間變化的電流稱為直 流 2正弦式交變電流的電動(dòng)勢 e隨時(shí)間變化的規(guī)律 為 ____________，式中 ____________叫做電動(dòng)勢的峰 值 大小和方向 方向 e Emsin t Em 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 一、交變電流的產(chǎn)生 交變電流的定義：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化 的電流叫交變電

2、流，方向變化為其主要特征 總結(jié)： (1)線圈每轉(zhuǎn)一周，電流方向改變兩次，電流方 向改變的時(shí)刻也就是線圈中無電流的時(shí)刻 (或者說磁通量最 大的時(shí)刻 )由于線圈轉(zhuǎn)一周的過程中，線圈的磁通量有兩 次達(dá)到最大，故電流的方向在線圈轉(zhuǎn)一周的過程中改變兩次， 我們把線圈平面垂直于磁感線時(shí)的位置叫做中性面 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 (2)線圈垂直中性面時(shí)，雖然磁通量等于零，但是磁 通量的變化率卻最大，因此感應(yīng)電動(dòng)勢最大，感應(yīng)電流最 大 (雙選 )下列各圖中，表示交變電流的是 ( ) 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 解析： 方向隨時(shí)間做周期性變化是交變電流的重要 特征，選項(xiàng) A

3、、 B中，電流的大小變化，但方向不變，不 是交變電流是脈動(dòng)直流 A、 B錯(cuò)誤， C、 D項(xiàng)正確 答案： CD 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 變 式 遷 移 1如圖所示的是電流 i隨時(shí)間 t做周期性變化的圖象， 下列描述正確的是 ( ) 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 A電流的大小變化，方向也變化，是交流電 B電流的大小變化，方向不改變，不是交流電 C電流的大小不變，方向不變，是直流電 D電流的大小不變，方向變化，是交流電 解析： 要電流的方向變化就是交流電，此題電流大 小不變，方向變化，是交流電 答案： D 變 式 遷 移 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈

4、 接 二、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律 1交變電流的產(chǎn)生及數(shù)學(xué)表達(dá)式： 矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸 O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈的兩 條邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，如圖所示設(shè)線圈的匝 數(shù)為 n，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為 ，兩對邊分別為 L1和 L2(其中 ab邊 為 L1， ad邊為 L2) 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 若從中性面開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間 t 轉(zhuǎn)到如圖所示位置則 t 時(shí)間線 框轉(zhuǎn)過 t 角 ab 邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢： e 1 nBL 1 v 1 nBL 1 v sin nBL 1 1 2 L 2 s i n t cd 邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢： e 2 nBL 1 1 2 L 2 s i n t 由右手定則可

5、知： e 1 和 e 2 環(huán)繞方向相同 故總電動(dòng)勢 e e 1 e 2 nBL 1 L 2 sin t nBS sin t . 其中 nBS 為電動(dòng)勢的最大值，用 E m 表示，即 E m nBS . 則總電動(dòng)勢的表達(dá)式可表示為： e E m sin t . 由 e E m sin t 知，線圈中的交變電流按正弦函數(shù)規(guī)律變化， 這種交變電流叫正弦交變電流 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 注意： (1) 表達(dá)式的表示形式僅限于自中性面開始計(jì)時(shí)的情 況 (2) 在軸與磁場垂直的前提下，交變電流的表達(dá)式與軸的位 置無關(guān) (3) 若線圈給外電阻 R 供電，設(shè)線圈本身電阻為 r ，由閉合

6、電路歐姆定律得 i e R r E m R r sin t ，可寫為 i I m sin t . R 兩端電壓可記為 u U m sin t . 2 中性面 (1) 定義：與磁場方向垂直的平面叫中性面 (2) 特點(diǎn)： 線圈轉(zhuǎn)到中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量最大， 磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢為零 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過中性面，線圈每經(jīng)過中性面 一次，電流的方向就改變一次 3正弦交變電流的圖象 (線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí) )： 物理量 函數(shù) (從中性面計(jì)時(shí) ) 圖象 磁通量 mcos t BScos t 電動(dòng)勢 e Emsin t nBS sin t

7、路端 電壓 u Umsin t sin t 電流 i Imsin t sin t 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 注意： 兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn) 線圈平面與中性面重合時(shí)： S B ， 最大， t 0 ， e 0 , i 0 ，電流方向?qū)l(fā)生改變 線圈平面與中性面垂直時(shí)： S B ， 0 ， t 最大， e 最大， i 最大， 電流方向不改變 4交變電流的峰值 (1)交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值叫做交 變電流的峰值以此可以表示交變電流的強(qiáng)弱或電壓的高 低 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 (2)意義：磁場中旋轉(zhuǎn)線圈與中性面垂直時(shí)交變電流的 瞬時(shí)值對單匝線圈而言，其電

8、壓的峰值可表示為 Em 2BLv或 Em BS. 電流的峰值可表示為 I m 2 BLv R 或 I m BS R . 應(yīng) 強(qiáng)調(diào)指出的是， E m 與線圈形狀無關(guān)，與轉(zhuǎn)軸位置無 關(guān)，其表達(dá)式為 E m NBS . 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 例 2 如圖 所示，一矩形線圈 abcd，已知 ab邊長為 l1， bc邊長為 l2，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中繞 OO 軸以角速度 從 圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則 t時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為 ( ) 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 A 0.5Bl1l2 sin t B 0.5Bl1l2 cos t C Bl1l2 sin

9、 t D Bl1l2 cos t 解析： 線圈從題圖示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)勢瞬時(shí)值 表達(dá)式為 e Emcos t， 由題意， Em BS Bl1l2 ，所以 e Bl1l2 cos t. 答案： D 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 總結(jié)：書寫交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式的基本思路 (1)確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象讀出或 由公式 Em nBS 求出相應(yīng)峰值 (2)明確線圈的初始位置，找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式 如：線圈從中性面位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則 it圖象為正弦 函數(shù)圖象，函數(shù)式為 i Imsin t. 線圈從垂直中性面位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則 it圖象為余弦 函數(shù)圖象，函數(shù)式為 i Imcos t

10、. 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 變 式 遷 移 2如圖所示，面積均為 S的線圈均繞其對稱軸或中心 軸在勻強(qiáng)磁場 B中以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電 動(dòng)勢 e BS sin t的圖是 ( ) 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 變 式 遷 移 解析： 線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸 (軸 在線圈所在平面內(nèi) )勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦交變電動(dòng)勢為 e BSsin t，由這一原則判斷： A圖中感應(yīng)電動(dòng)勢為 e BSsin t； B圖中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸不在線圈所在平面內(nèi)； C、 D圖 轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場方向平行，而不是垂直 答案： A 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接

11、 第五章 交變電流 第 2節(jié) 描述交變電流的物理量 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景導(dǎo)入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 1交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間，叫它 的 ________，在 1 s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫做它的 ________，二者之間互為 ________，即 ________或 ________ 2交變電流的峰值是它能達(dá)到的 ____________，電 容器所能承受的電壓要 ____________交流電壓的峰值 3讓交流與恒定電流分別通過大小相同的電阻，如 果在一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的 ________相等，我們就把這 個(gè)恒定電流的電流 I、電壓

12、 U叫做這個(gè)交流的 周期 頻率 倒數(shù) T 1f f 1T 最大數(shù)值 高于 熱量 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 ________正弦交流電的峰值是其有效值的 ______倍， 家庭電路的電壓是 220 V，指的是 ________一般交流電 表測量的數(shù)值是 ________ 有效值 2 有效值 有效值 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 交流在 1 s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，單位是赫茲， 符號為 Hz.頻率越大，交流變化越快 3周期和頻率的關(guān)系： T或 f . 4我國交流電的周期

13、和頻率 我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活所用的交流電，周期是 0.02 s，頻率是 50 Hz.在每秒鐘內(nèi)，電流的方向變化 100次 5線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度 與頻率 f的關(guān)系： 2 f. 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 二、有效值 1根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定讓交變電流和直流分 別通過相同阻值的電阻，如果它們在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的 熱量相等，就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交變電流的有 效值 (相等的時(shí)間一般取一個(gè)周期 ) 2有效值和峰值的關(guān)系 在正弦式交變電流中，最大值與有效值之間的關(guān)系如 下 ： 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)

14、讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 E E m 2 0.707 E m ， U U m 2 0.707 U m ， I I m 2 0.707 I m . 這一關(guān)系式只適合于正弦式交變電流 3在計(jì)算交變電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電功率以 及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，只能用交變電流的有效 值如電功率的計(jì)算式： P IU中， U、 I均為有效值 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 在交流電路中，電壓表、電流表、功率表等電工儀 表的示數(shù)均為交變電流的有效值在沒有具體說明的情況 下，所給出的交變電流的電壓、電流及電功率指的都是有 效值 我國民用交變電流：照

15、明電壓 220 V和動(dòng)力電壓 380 V都是指有效值 例 1一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如下圖所 示 由圖可知下列敘述錯(cuò)誤的是 ( ) 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 A 該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為 u 1 0 0 s i n 5 0 t ( V ) B 該交流電的頻率為 25 Hz C 該交流電的電壓的有效值為 50 2 V D 若將該交流電壓加在阻值 R 100 的電阻兩端，則電阻消耗的 功率為 50 W 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 一、周期和頻率 交變電流

16、的周期與頻率都是描述交變電流變化快慢 的物理量 1周期 T. 交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間單位是 秒周期越大，交流變化越慢，在一個(gè)周期內(nèi)，電流的方 向變化兩次 2頻率 f. 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 解析： 由圖象可知正弦交流電的周期 T 0 . 0 4 s ，則 f 1 T 25Hz ， 2 f 50 ，所以該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為 u 1 0 0 s i n 50 t ( V ) ， A 不正確， B 正確；該交流電的電壓的有效值為 100 2 V 50 2 V ，則 C 正確；若將該交流電壓加在阻值 R 10

17、0 的電阻兩端，則 電阻消耗的功率為 P U 2 R 2 2 100 W 50 W ，則 D 正確 答案： A 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 變 式 遷 移 1如下圖所示的是表示一交變電流通過阻值為 10 的電阻 R時(shí)電流隨時(shí)間變化的圖象，則該電流的有效值 為 ________A，電阻 R的熱功率為 ________W，在一個(gè)周 期內(nèi)電流做功 ________J. 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 解析： 在一個(gè)周期 T 內(nèi)，由焦耳定律得： I 2 RT I 2 1 R T

18、2 I 2 2 R T 2 ， I 2 1 2 I 2 1 1 2 I 2 2 1 2 4 2 2 A 2 1 2 3 2 2 A 2 ， I 5 A . 交流電路中的電功率、電功是用電流和電壓的有效數(shù)值計(jì)算的， P I 2 R 5 2 1 0 W 2 5 0 W ， W I 2 RT 5 2 10 0 .0 2 J 5 J. 答案： 5 2 50 5 變 式 遷 移 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 三、交變電流的平均值 1 交變電流圖象中圖象與 t 軸所圍成的面積與時(shí) 間的比值叫做交變電流的平均值 2 平均值是利用 E n t 來進(jìn)

19、行計(jì)算的，計(jì)算電 量時(shí)只能用平均值 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 四、交流電四值的比較和應(yīng)用 物理 量 物理含義 重要關(guān)系 適用情況及說明 瞬時(shí) 值 交變電流某 一時(shí)刻的值 e Emsin t i Imsin t 計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情 況 峰值 最大的瞬時(shí)值 Em nBS I m 討論電容器的擊穿電壓 有效 值 根據(jù)交變電 流的熱效應(yīng) 等效的恒定 電流值 對正 (余 )弦 交變電流有： E U I (1)計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有 關(guān)的量 (如功、功率、熱量 等 ) (2)電器設(shè)備 “ 銘牌 ” 上所 標(biāo)的一般是有效值 (3)保險(xiǎn)絲的熔

20、斷電流值為 有效值 Em R r Em2 Um2 Im2 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 物理 量 物理含義 重要關(guān)系 適用情況及說 明 平均 值 交變電流圖象 中圖線與時(shí)間 軸所圍的面積 與時(shí)間的比值 計(jì)算通過電路 截面的電荷量 E Bl v E n t I E R r （續(xù)上表） 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 例 2 (2013高考山東理綜 )(雙選 )圖甲是小型交流發(fā) 電機(jī)的示意圖，兩磁極 N、 S間的磁場可視為水平方向的勻 強(qiáng)磁場，為交流電流表線圈繞垂直于磁場方向的

21、水平軸 OO 沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生 的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確 的是 ( ) 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 A電流表的示數(shù)為 10 A B線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 50 rad/s C 0.01 s時(shí)線圈平面與磁場方向平行 D 0.02 s時(shí)電阻 R中電流的方向自右向左 分析：由題圖乙可知交流電電流的最大值、周期， 電流表的示數(shù)為有效值，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，則穿過線圈的 磁通量變化最快，由楞次定律可判斷出 0.02 s時(shí)流過電阻 的電流方向 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切

22、入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 解析： 由題圖乙可知交流電電流的最大值是 I m 10 2 A ，周期 T 0 . 0 2 s ，由于電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù) I I m 2 1 0 A ，選 項(xiàng) A 正確；角速度 2 T 100 rad/s ，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤； 0 . 0 1 s 時(shí) 線圈中的感應(yīng)電流達(dá)到最大，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，則穿過線圈的磁通量 變化最快，磁通量為 0 ，故線圈平面與磁場方向平行，選項(xiàng) C 正確； 由楞次定律可判斷出 0.02 s 時(shí)流過電阻的電流方向自左向右，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤 答案： AC 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑

23、 欄 目 鏈 接 變 式 遷 移 2 (2013 福建卷 ) 如圖，實(shí)驗(yàn)室一臺手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻 r 1.0 ，外接 R 9.0 的電阻閉合開關(guān) S ，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某 一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢 e 10 2 s i n 1 0 t ( V ) ，則 ( ) A 該交變電流的頻率為 1 0 H z B 該電動(dòng)勢的有效值為 10 2 V C 外接電阻 R 所消耗的電功率為 10 W D 電路中理想交流電流表 A 的示數(shù)為 1.0 A 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 解析： 因 e 10 2 s i n 1 0 t (V ) ，故

24、 1 0 ra d / s ， f 2 5 H z ，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤； E m 10 2 V ，故其有效值 E E m 2 1 0 V ， 選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；交流電表的示數(shù)及功率的計(jì)算均要用有效值，因 此電路中 A 表的示數(shù) I E R r 1 .0 A ，選項(xiàng) D 正確；外接電 阻 R 所消耗功率為 P I 2 R 1 . 0 2 9 W 9 W ，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤 答案： D 變 式 遷 移 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 例 3 ( 雙選 ) 某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢 為 e 5 0 s i n 100 t (V) ，對此電動(dòng)勢

25、，下列表述正確的有 ( ) A 最大值是 50 2 V B 頻率是 1 0 0 H z C 有效值是 2 5 2 V D 周期是 0 . 0 2 s 分析：根據(jù)表達(dá)式知道電動(dòng)勢的最大值和角速度，從而可以知道 電壓有效值和周期、頻率 解析： 由表達(dá)式知電動(dòng)勢最大值為 5 0 V ，所以有效值為 E 50 2 V 25 2 V ， A 項(xiàng)錯(cuò)誤， C 項(xiàng)正確；周期 T 2 2 100 s 0.02 s ， 頻率為 50 Hz ， B 項(xiàng)錯(cuò)誤， D 項(xiàng)正確；故選 CD. 答案： CD 點(diǎn)評：本題考查了交流電表達(dá)式的物理意義，知道最大值等于有 效值乘 2 的關(guān)系，注意必須是正弦式交流電才能這樣 情景切入

26、 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 3圖中甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電 壓按正弦規(guī)律變化下列說法正確的是 ( ) A圖甲表示交流電，圖乙表示直流電 B兩種電壓的有效值相等 C圖甲所示電壓的有效值為 220 V D一個(gè)周期內(nèi)兩種電流的電壓平均值不相等 變 式 遷 移 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 解析： 圖甲、圖乙均表示交流電，故 A 項(xiàng)錯(cuò)；圖甲是 正弦式交流電，有效值等于 3 1 1 2 V 2 2 0 V ，故 C 選項(xiàng)對； 圖甲和圖乙的有效值并不相同， B 錯(cuò)；兩種

27、電流一個(gè)周期內(nèi) 的電壓平均值都為零， D 錯(cuò) 答案： C 變 式 遷 移 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 第五章 交變電流 第 3節(jié) 電感和電容對交變電流的影響 情景導(dǎo)入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 1在直流電路中，當(dāng)電壓一定時(shí)，影響電流強(qiáng)弱的只 是 ________但在交流電路中， ________對交變電流也有阻 礙作用，阻礙作用的大小用 ________來表示 2線圈的 ________越大，交流電的 ________越高，電 感對交流的阻礙作用就越大，也就是說，線圈的 ________就 越大 3扼流圈分為兩種，一種是

28、低頻扼流圈，可以用來 ______________________，另一種是高頻扼流圈，可以用來 __________________ 電阻 電感 感抗 自感系數(shù) 頻率 感抗 通直流，阻交流 通低頻，通直流，阻高頻 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 4當(dāng)電容器接到交流電源的兩端時(shí)，電容器兩極板 交替進(jìn)行 ______________，電路中就有了電流，表現(xiàn)為 交流 “ 通過 ” 了電容器 5電容對交流阻礙作用的大小用 ________表示理 論和實(shí)驗(yàn)都表明，電容器的 ________越大，交流的 ________越高，電容器對交流的阻礙作用就越小，也就 是說，電容器的 ______

29、__越小 充電和放電 容抗 電容 頻率 容抗 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 一、電感對交變電流的阻礙作用 1電感線圈對交變電流的作用：阻礙交變電流 2電感線圈對交變電流的阻礙作用的本質(zhì) (1)交變電流通過線圈時(shí)，由于電流時(shí)刻都在變化，所 以自感現(xiàn)象就不斷地發(fā)生，而自感電動(dòng)勢總是要阻礙電流變 化的，這就是線圈的電感對交變電流的阻礙作用 (2)電感對交變電流阻礙作用的大小用感抗來表示，線 圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，產(chǎn)生的自感電動(dòng) 勢就越大，對交變電流的阻礙作用越大，感抗就越大 情

30、景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 3電感線圈按匝數(shù)的不同，可分為兩種： (1)低頻扼流圈：通直流，阻交流 (2)高頻扼流圈：通低頻，阻高頻 例 1 (雙選 )如下圖所示電路中 ， A、 B為兩相同的小燈泡 ， L為直流電阻為零的電感線圈 ， 下列說法正確的是 ( ) 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 A電源為穩(wěn)恒直流電源時(shí)，燈泡 A、 B亮度相同 B電源為穩(wěn)恒直流電源時(shí)，燈泡 A比 B亮度大 C電源為交流電源時(shí)，燈泡 A、 B亮度相同 D電源為交流電源時(shí)，燈泡 A比 B亮度大 解析： 當(dāng)電源為穩(wěn)恒直流電源時(shí)，電感線圈相當(dāng)于導(dǎo) 線，則兩燈泡電壓相同，所以亮度相同當(dāng)電源為交流

31、電 源時(shí)，電感線圈對電流有阻礙作用，故燈泡 A比燈泡 B亮， 并且交流電的頻率越高，燈泡的亮度相差越明顯 答案： AD 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 變 式 遷 移 1如圖所示交流電源的電壓有效值跟直流電源的電 壓相等，當(dāng)將雙刀雙擲開關(guān)接到直流電源上時(shí)，燈泡的實(shí) 際功率為 P1，而將雙刀雙擲開關(guān)接在交流電源上時(shí)，燈泡 的實(shí)際功率為 P2.則 ( ) 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 A P1 P2 B P1 P2 C P1 P2 D不能比較 解析： 接在直流電源上，線圈對直流沒有阻礙作用， 電能全部轉(zhuǎn)化為小燈泡的內(nèi)能，而當(dāng)接至交流電源上時(shí)， 線圈對電流有阻礙作用，因

32、此電能除轉(zhuǎn)化成燈泡的內(nèi)能 外，還有一部分電能轉(zhuǎn)化為磁場能，故 P1 P2. 答案： B 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 二、電容對交變電流的阻礙作用 1容抗 (1)表示電容對交變電流阻礙作用的大小 (2)大小由電容器的電容和交變電流的頻率決定電容 越大，交變電流的頻率越高，容抗越小 2電容對交變電流阻礙作用的實(shí)質(zhì) 當(dāng)交變電流 “ 通過 ” 電容器時(shí)，給電容器充電或放電， 使電容器兩極板形成跟原電壓相反的電壓，阻礙電流形成容 抗 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 例 2如下圖所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交 流電源的兩端，當(dāng)交流電源的頻率增加時(shí) ( ) A電容器電容增加

33、 B電容器電容減少 C電燈變暗 D電燈變亮 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 解析： 電容器的電容是由電容器本身的特性所決定 的，與外加的交流電源的頻率無關(guān)，故選項(xiàng) A和 B是錯(cuò)誤 的當(dāng)交流電源的頻率增加時(shí)，電容器充、放電的步伐加 快，電容器的容抗減小，電流增大，電燈變亮，故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤， D正確 答案： D 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 變 式 遷 移 2某信號源中有直流成分、交流高頻成分和交流 低頻成分，為使放大器僅得到交流低頻成分，如下圖所 示電路中可行的是 ( ) 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接 變 式 遷 移 解析： 題 A圖放大器得到所有成分 B圖放大器可得到 直流成分，若為高頻扼流圈也能得到低頻成分 C圖既可得 到高頻成分也可得到低頻成分 D圖通過 C1的是高、低頻都 有，通過 C2的是旁路電容讓高頻成分濾去，故只有 D合適 答案： D 情景切入 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄 目 鏈 接