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1、课 前先学案第三节 表征交变电流的物理量【自主学习】 一、 学习目标1. 记住峰值、有效值、周期、频率的概念及物理量的意义 2. 会利用有效值的定义求交变电流的有效值3. 会应用正弦交流电的峰值与有效值的关系进行有关计算二、 重点难点1. 交流电有效值的概念理解与相关计算。三、 自主学习（阅读课本P45-47页，金版学案P45-46考点1、2）1. 交变电流的周期和频率 （1） 周期：交变电流完成一次_变化所需的时间，用T表示，单位是_。 （2） 频率：交变电流在1s内完成周期性变化的_ _，用f表示，单位是_ _，符号_。（3）周期和频率的关系：T 或f 。（4）我国民用交变电流：T_s，f
2、_Hz，100 rad/s，电流方向每秒改变_次。2. 交变电流的峰值和有效值 （1）峰值 a) 定义：交变电流的电压、电流所能达到的_。 b) 意义：用来表示电流的_或电压的_。 c) 应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值。 (2) 有效值 d) 定义：让交变电流和恒定电流通过大小相同的电阻，在相同的_内它们产生的热量_，这个恒定电流的电流、电压，叫做这个交流的有效值。 e) 交流用电设备上所标的电流或电压为_。交流电压表测量的数值为_。无特别说明时提到的交变电流的数值为_。(3) 峰值和有效值的关系：对于正弦交变电流，有效值I、U与峰值Im、Um之间的关系，I_0.707 Im、
3、U_0.707 Um.四、 要点透析问题一 交变电流有效值的理解和计算 1 对交变电流有效值的理解(1) 交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的(2) 等效是指恒定电流和交变电流，在相同的时间内，在相同的电阻上产生的热量相同(3) 通常所说的交变电流的电压、电流，用电表测量的交变电流的电压、电流，以及用电器的额定电压、额定电流，还有保险丝的熔断电流，都是指其有效值2 交变电流有效值的求解(1) 若按正(余)弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值间的关系求解，即E，U，I .(2) 当电流是非正弦交变电流时，必须根据有效值的定义求解3 几种常见交变电流的有效值电流名称电流图线有效值正弦
4、式交变电流I正弦半波电流I正弦单向脉动电流I矩形脉动电流IIm非对称性交变电流I4. 特别提醒（1）对于正弦式电流根据最大值和有效值的关系求解（2）对于一段时间内电流按正弦式电流，另一段时间电流恒定或为零的电流，可取一个周期的时间分段，根据电流产生的热量计算其有效值l 【课前自测】1. (双选)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()AT0.01 s BT0.02 s Cf100 Hz Df50 Hz2 (双选)下面关于交变电流的说法中正确的是( )A交流电器设备上所标的电压值和电流值是交变电流的峰值B用交流电流表和交流电压表测定的数值是交变电流的瞬时值C给定的交变
5、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的数值是交变电流的有效值3 一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化，其瞬时值的表达式为错误！未找到引用源。 V，下列说法中不正确的是( )A频率是50HzB当t=0时，线圈平面与中性面重合C当t=1/100 s时，e的值最大，为错误！未找到引用源。 V D线圈转动的角速度为314 rad/s4 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u220sin 100t VD以
6、上说法都不对5 一个电热器接在10 V的直流电源上，在t s内产生的焦耳热为Q，今将该电热器接在一个交流电源上，它在2t s内产生的焦耳热为Q，则这一交流电源的电压的最大值和有效值分别是( )A最大值10 V，有效值10 VB最大值10 V，有效值5 VC最大值5 V，有效值5 VD最大值20 V，有效值10 V课 堂检测案第三节表征交变电流的物理量班级 姓名 学号 成绩 l 【课堂检测】1. （双选）图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的( )A周期是0.01sB最大值是311VC有效值是220VD表达式为u220sin100t(V)t/10-2s01234i/A2. 右图表示一
7、交变电流随时间变化的图像。此交变电流的有效值是（ ）A A B5 A C A D3.5 A3. 如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 ，外接电阻R9 ，匀强磁场的磁感应强度为B T，当线圈以300 r/min的转速匀速转动时，求：(1)转动中感应电动势的最大值和有效值；(2)电路中交流电压表和电流表的示数；(3)线圈从图示位置转过90的过程中通过电阻R的电量l 【研讨结论】1是不是所有交变电流的有效值与最大值之间的关系都满足下面的关系式？ (1) 对于正弦式电流根据 和 的关系求解（2）对于一段时间内电流按正弦式电流，另一段时间电流恒定或为零的电流，可取一个周
8、期的时间分段，根据电流产生的 其有效值课 堂训练案第三节 表征交变电流的物理量班级 姓名 学号 成绩 l 【当堂训练】1. 如图是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是( )A周期是0.2 s，电流的峰值是10 AB周期是0.15 s，电流的峰值是10 AC频率是5 Hz，电流的有效值是10 AD频率是0.2 Hz，电流的有效值是7.07 A2. (双选)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u100sin 25t VD若将该交流电压加在阻值为100 的电阻两端，该电阻消耗的功率
9、为50 W3. 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，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则（ ）A.电压表的示数为220V B.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484W D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J课 后拓展案第三节 表征交变电流的物理量【巩固拓展】课本作业P44讨论交流1、2；练习1、2、3、41. 某正弦交流电的图像如图所示，则由图像可知：（1）该交流电流的频率为 Hz（2）该交流电流的有效值为 A（3）该交流电流的最大值为 A（4）在t=T/2时刻，该交流电流的大小为 A， 与该交流
10、电串联的交流电流表的示数为 A。2. (双选)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()AT0.01 s BT0.02 s Cf100 Hz Df50 Hz3. 将阻值为5 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. 在如图所示的电路中，A是熔断电流I02 A的保险丝，R是可变电阻交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220sin 314t V为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( )A110 B110 C220 D220 5. 通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示，求该交流电的有效值I。 i/A3O t/s-60.2 0.3 0.5 0.6- 7 -
