3.2 交变电流的描述（学案）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版）

物理选择性必修第二册课堂学案 A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 4.(交变电流的图像)一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产 B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变 生的交变电动势的图像如图所示,则 C.2、t4时刻线圈中磁通量最大 D.t2、t1时刻线圈中感应电动势最小 3.(交变电流的变化规律)矩形线圈在磁场中匀速转动时,产生 的感应电动势最大值为50V,那么该线圈由如图所示位置 转过30°,线圈中的感应电动势大小为 A.交流电的频率是4xHz B.当t=0时,线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大 C.当t=rs时,e有最大值 D.=2xs时,c=-10V最小,磁通量变化率最小 A.50V B.253V D.10V 友情提示完成P课时作业(十) 第2节交变电流的描述 习 核心素养 1.知道交变电流周期、频率的含义及二者之间的关系 物理观念 2.知道峰值和有效值的含义及二者之间的关系 物理观念 3.能用图像识别周期、频率、电流(电压)的峰值. 科学思维 4.经历根据电流的热效应推导交变电流有效值的过程,体会“等效”的科学方法. 科学探究 5.了解我国家庭用电的频率和电压的有效值.知道家用电器的电压与电流的额定值是有效值 科学态度与责任 6.知道电感和电容对交流电的影响 物理观念 课前教材预案 教材梳理 (2)应用 使用交流的电气 知识点一周期和频率 家用电路的电压是220V,是指 设备上,标出的额定电压和额定电流都是 般交 1.周期:交变电流完成一次 变化的时间,通常用T 流电压表测量的数值也是 以后提到的交变电流的 数值,凡没有特别说明的,都指 3.正弦式交变电流的有效值Ⅰ、U与峰值Ⅰn、U之间的关系 2.频率:交变电流完成周期性变化的次数与所用 比,通常用 表示 3.(1)周期与频率的关系:T (2)周期与角速度的关系:T 知识点三电感器和电容器对交变电流的作用 1.感抗:线圈接入交流电路时,由于线圈与交变电流之间的 知识点二峰值和有效值 作用所引起的阻碍作用. 1.峰值:交变电流的峰值In或Un可以用来表示电流的强弱 说明:线圈的自感 交流的频率越 ,线圈 或电压的高低,如把电容器接在交流电路中,就需要知道电 的感抗就越大 2.交流电能够通过电容器 当电容器接到交流电源两端时,由于电容器两端电压不断变 2.有效值 化而不断地电和电,电路中就有了 (1)定义:让交变电流与恒定电流分别通过 相同的 的电流,表现为交流“通过”了电容器 电阻,如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量:3.容抗:电容器对交流阻碍作用的大小 ,而这个恒定电流的电流与电压分别为Ⅰ、U,就把:说明:电容器的电容越 交流的频率越 Ⅰ、U叫作这一交变电流的有效值 容器对交流的阻碍作用就越小,即容抗越小 第三章交变电流 自主检测 1.判断下列说法的正误 (1)各国交变电流的周期都是0.02s. 巧\0 (2)我国提供市电的发电机转子的转速为300r/min.() (3)一个正弦式电流的峰值与周期、频率一样是不变的,但有 效值是随时间不断变化的 A.周期是0.2s,电流的峰值是10A (4)只要是交变电流,其峰值就是有效值的2倍.() B.周期是0.15s,电流的峰值是10A 2如图所示是一个正弦式交变电流的图像,下列说法正确的是:C频率是5Hz,电流的有效值是10A D.频率是0.2Hz,电流的有效值是7.07A 课堂深度探究 考点一对描述交变电流物理量的理解 B.交变电流的频率为8Hz C.交变电流的有效值为2A 【例题1】如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分 D.交变电流的最大值为4A 别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交 变电动势图像如图乙中曲线a、b所示,则 考点二对有效值的理解 【例题2】如图所示为一交变电流随时间变化的图像,则此交变 电流的有效值是 00020.03 A.两次t=0时刻线圈平面均与磁场方向平行 B.曲线a、b对应的线圈转速之比为3:2 C.曲线a表示的交变电动势频率为50Hz A.5√2A B.2.5A D.曲线b表示的交变电动势有效值为10V 思维导引:(1)由E=n≈知,t=0时,线圈位于中性面, D.3.5A 思维导引:(1)交变电流的周期是0.02s,前半个周期的电 最大,=0,E=0;(2)转速之比等于频率之比;(3)由 流是22A,后半个周期的电流是32A(2)根据任意一 Em=NBS=NBS·2πn知,同一线圈以不同转速在同 个周期内电流的热效应相等列式求解 磁场中转动时,Em之比等于转速n之比 规律总结 规律总结 非正弦交变电流有效值的求解 线圈转动一周,交变电流恰好完成一次周期性变化. 从线圈转动的角度来说,周期就是线圈在磁场中转动一 计算交变也流目将热量Q用相应的物理代入数