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高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第五章 交变电流2 描述交变电流的物理量学案设计
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这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第五章 交变电流2 描述交变电流的物理量学案设计
5．2 描述交变电流的物理量编写：周万付 审核：孙俊【知识要点】1、周期和频率⑴周期：交变电流完成 所需的时间，通常用 表示，单位是 。⑵频率：交变电流在 内完成周期性变化的次数，通常用 表示，单位是 。角频率（角速度）与频率的关系为 。⑶周期和频率的关系： 。2、峰值（最大值）和有效值。⑴峰值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的 。⑵有效值：根据电流的 来规定，让交变电流和恒定电流通过相同的 。如果它们在一个周期内产生的 ，则这个恒定电流I、电压U叫做这个交流电流的有效值。⑶正弦交变电流的有效值和峰值之间的关系：I= ，U= 。【典型例题】例1、有两个完全相同的电阻，一个通过10A的直流电流，热功率为P，另一个通以正弦式交变电流，热功率为2P，那么( )A.交变电流的有效值为10A B.交变电流的最大值为10AC.交变电流的有效值为10A D.交变电流的最大值为20A例2、如图所示为某交变电流的电流的电流-时间图像，则( )A.该交变电流的周期为0.02S B.该交变电流的周期为0.04SC.该交变电流的有效值为 D.该交变电流的有效值为10A例3、边长为的正方形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴匀速转动。初始时刻线框平面与磁场垂直，如图所示。经过时间，线框转过120°。求：⑴线框转动周期和线框转过120°时感应电动势的瞬时值。⑵线框内感应电动势在时间内的平均值；⑶若线框电阻为，小灯泡电阻为R，计算小灯泡的电功率。【课堂检测】1、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0.125s B.交变电流的频率为8HzC.交变电流的有效值为A D.交变电流的最大值为4A2、一电热器接在10V的直流电源上，产生一定大小的热功率，现把它改接到交流电源上，要使它产生的热功率是原来的一半，如忽略电阻随温度变化，则交流电压的最大值应是（ ）A．5V B．14V C．10V D．17.3V3、.关于正弦式电流的有效值，下列说法中正确的是A.有效值就是交流电在一周期内的平均值B.交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的C.在交流电路中，交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值D.对于正弦式电流 ，最大值的平方等于有效值平方的2倍4、两个相同电阻分别通以下图两种电流，则在一个周期内产生的热量QA∶QB=_______.5、一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数.穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图所示.发电机内阻Ω,外电路电阻R=95Ω.已知感应电动势的最大值其中为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.？ 5．2 描述交变电流的物理量 班级 姓名 学号 1、下列关于交变电流的说法正确的是A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值B.用交流电流表和电压表测定的读数值是交变电流的瞬时值C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D.跟交变电流有相同的热效应的直流电流数值是交变电流的有效值2、如图所示的正弦波（a）和方波(b)的交变电流的峰值和频率相等，把此两电流分别通往完全相同的电阻，则在一个周期的时间里，两电阻的电功之比为A.1： B.1：2 C.1：4 D.1：13、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势为,下列关于这个交变电流的说法正确的是A.交变电流的频率为100HZ B.电动势的有效值为220VC.电动势的峰值约为311V D.时，线圈平面和中性面垂直4、一阻值恒定的电阻器，当两端加上10V直流电压时，测得它的功率为P；当两端加上某一正弦式交流电压时，测得它的功率为。由此可知该交流电压的有效值和最大值各为多少？5、测电笔检测交流电路时，氖管两端的交流电压V。已知氖管两端电压必须达到V时氖管才能发光，则此测电笔氖管在一个周期内发光的总时间为多长？通电1min，氖管发光的次数是多少？6、如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框， 共100匝，它在磁感应强度的磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴匀速转运，当开关断开时，电压表示数为，求导线框转运的角速度。7、如图所示，一矩形线圈面积为，匝数为，内阻为，绕轴以角速度在磁感应强度为的磁场中匀速转运。当线圈从图示位置转过90°的过程中，求：⑴通过电阻的电荷量；⑵外力做的功。8、某交流发电机线圈100匝，以300转/分的转速匀速转动，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，线圈面积S=0.1m2，线圈每匝电阻为0.1Ω。求：①线圈感生电动势的最大值和有效值；②将该线圈与外电阻R=40Ω串联，外电阻两端电压为多少伏；③电流的周期和频率；④线圈从中性面起转过90°的时刻磁通量的变化率多大；⑤线圈从中性面转过90°过程中平均感生电动势的大小；⑥线圈从中性面转过90°过程中，外阻上产生的热量。
5．2 描述交变电流的物理量编写：周万付 审核：孙俊【知识要点】1、周期和频率⑴周期：交变电流完成 所需的时间，通常用 表示，单位是 。⑵频率：交变电流在 内完成周期性变化的次数，通常用 表示，单位是 。角频率（角速度）与频率的关系为 。⑶周期和频率的关系： 。2、峰值（最大值）和有效值。⑴峰值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的 。⑵有效值：根据电流的 来规定，让交变电流和恒定电流通过相同的 。如果它们在一个周期内产生的 ，则这个恒定电流I、电压U叫做这个交流电流的有效值。⑶正弦交变电流的有效值和峰值之间的关系：I= ，U= 。【典型例题】例1、有两个完全相同的电阻，一个通过10A的直流电流，热功率为P，另一个通以正弦式交变电流，热功率为2P，那么( )A.交变电流的有效值为10A B.交变电流的最大值为10AC.交变电流的有效值为10A D.交变电流的最大值为20A例2、如图所示为某交变电流的电流的电流-时间图像，则( )A.该交变电流的周期为0.02S B.该交变电流的周期为0.04SC.该交变电流的有效值为 D.该交变电流的有效值为10A例3、边长为的正方形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴匀速转动。初始时刻线框平面与磁场垂直，如图所示。经过时间，线框转过120°。求：⑴线框转动周期和线框转过120°时感应电动势的瞬时值。⑵线框内感应电动势在时间内的平均值；⑶若线框电阻为，小灯泡电阻为R，计算小灯泡的电功率。【课堂检测】1、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0.125s B.交变电流的频率为8HzC.交变电流的有效值为A D.交变电流的最大值为4A2、一电热器接在10V的直流电源上，产生一定大小的热功率，现把它改接到交流电源上，要使它产生的热功率是原来的一半，如忽略电阻随温度变化，则交流电压的最大值应是（ ）A．5V B．14V C．10V D．17.3V3、.关于正弦式电流的有效值，下列说法中正确的是A.有效值就是交流电在一周期内的平均值B.交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的C.在交流电路中，交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值D.对于正弦式电流 ，最大值的平方等于有效值平方的2倍4、两个相同电阻分别通以下图两种电流，则在一个周期内产生的热量QA∶QB=_______.5、一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数.穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图所示.发电机内阻Ω,外电路电阻R=95Ω.已知感应电动势的最大值其中为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.？ 5．2 描述交变电流的物理量 班级 姓名 学号 1、下列关于交变电流的说法正确的是A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值B.用交流电流表和电压表测定的读数值是交变电流的瞬时值C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D.跟交变电流有相同的热效应的直流电流数值是交变电流的有效值2、如图所示的正弦波（a）和方波(b)的交变电流的峰值和频率相等，把此两电流分别通往完全相同的电阻，则在一个周期的时间里，两电阻的电功之比为A.1： B.1：2 C.1：4 D.1：13、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势为,下列关于这个交变电流的说法正确的是A.交变电流的频率为100HZ B.电动势的有效值为220VC.电动势的峰值约为311V D.时，线圈平面和中性面垂直4、一阻值恒定的电阻器，当两端加上10V直流电压时，测得它的功率为P；当两端加上某一正弦式交流电压时，测得它的功率为。由此可知该交流电压的有效值和最大值各为多少？5、测电笔检测交流电路时，氖管两端的交流电压V。已知氖管两端电压必须达到V时氖管才能发光，则此测电笔氖管在一个周期内发光的总时间为多长？通电1min，氖管发光的次数是多少？6、如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框， 共100匝，它在磁感应强度的磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴匀速转运，当开关断开时，电压表示数为，求导线框转运的角速度。7、如图所示，一矩形线圈面积为，匝数为，内阻为，绕轴以角速度在磁感应强度为的磁场中匀速转运。当线圈从图示位置转过90°的过程中，求：⑴通过电阻的电荷量；⑵外力做的功。8、某交流发电机线圈100匝，以300转/分的转速匀速转动，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，线圈面积S=0.1m2，线圈每匝电阻为0.1Ω。求：①线圈感生电动势的最大值和有效值；②将该线圈与外电阻R=40Ω串联，外电阻两端电压为多少伏；③电流的周期和频率；④线圈从中性面起转过90°的时刻磁通量的变化率多大；⑤线圈从中性面转过90°过程中平均感生电动势的大小；⑥线圈从中性面转过90°过程中，外阻上产生的热量。
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