教科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交流电 2.正弦交变电流的描述 (2).ppt

随堂练习1.(周期和频率)关于交变电流的周期和频率,下列说法正确的是()A.正弦交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期B.1s内交变电流出现最大值的次数等于频率C.交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍D.50Hz的交变电流,其周期等于0.05sC2.(峰值和有效值)小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO,线圈绕OO匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机的输出电压()A.峰值是e0 B.峰值是2e0C.有效值是Ne0 D.有效值是Ne0D3.(交变电流的图像)下图是一个正弦交变电流的图像,下列说法正确的是()A.周期是0.2s,电流的峰值是10AB.周期是0.15s,电流的峰值是10AC.频率是5Hz,电流的有效值是10AD.频率是0.2Hz,电流的有效值是7.07AA答案:(1)e=314sin314tV(2)i=31.4sin314tA(3)200V本课结束2.正弦交变电流的描述第三章课标定位1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度三者间的关系。2.理解交变电流有效值的含义,会进行有效值的相关计算。3.知道正弦交变电流有效值与峰值的关系及在生活中的应用。素养阐释1.理解周期、频率、峰值和有效值的概念,形成物理观念。2.通过进行有效值的相关计算,培养科学思维。3.通过对交变电流的“四值”的分析和计算,培养科学思维。内容索引自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随堂练习自主预习·新知导学提示:周期是0.02s,频率是50Hz,1s内电流方向改变100次。二、峰值有效值1.峰值:正弦交流电表达式中的Um和Im分别称为电压和电流的峰值,分别表示了在一个周期内电压和电流所能达到的最大值。2.有效值:如果交流电与某一直流电通过同一电阻,在交流电的一个周期内产生的热量相等,则这个直流电的电流和电压值,就分别称为相应交流电电流和电压的有效值。×××√2.交变电流的有效值是根据什么定义的?定义中包含三个“相同”具体指的是什么?提示:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的;定义中应特别注意三个“相同”,即相同电阻、相同时间、相同热量。3.交变电流的有效值是否等于其在一段时间内的平均值?提示:不是,交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的,不同于平均值。例如,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动一周时,交变电流的平均值为零,但有效值不为零。合作探究·释疑解惑知识点一周期和频率【问题引领】如图所示,交变电流完成一次周期性变化需要多长时间?在1s内完成多少次周期性变化?提示:0.02s50次【归纳提升】1.线圈转动一周,交变电流恰好完成一次周期性变化。2.从线圈转动的角度来说,周期就是线圈在磁场中转动一周所用的时间;频率就是线圈在磁场中转动的圈数与所用时间的比值,在数值上等于线圈在磁场中一秒钟内转动的圈数。3.线圈在匀强磁场中转动一周,电动势、电流都按正弦规律变化一次。【典型例题】【例题1】(多选)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交变电流的图像,当调整线圈转速后,所产生的正弦交变电流的图像如图线b所示,以下关于这两个正弦交变电流的说法正确的是()A.线圈先后两次周期之比为2∶3B.线圈先后两次转速之比为2∶3C.交变电流a的瞬时值为u=10sin5πtVD.交变电流b的最大值为VACD【变式训练1】(多选)矩形金属线圈共10匝,绕垂直于磁场方向的转动轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交变电动势e随时间t变化的情况如图所示。下列说法正确的是()A.此交变电流的频率为0.2HzB.1s内电流方向变化10次C.t=0.1s时,线圈平面与磁场方向平行D.1s内线圈转5圈BD【问题引领】知识点二交变电流的有效值一只“220V100W”的灯泡接在u=311sin314tV的交流电源上,灯泡能否正常发光?为什么?提示:从电压瞬时值表达式知电压有效值为220V,故“220V100W”的灯泡接在此交流电源上能正常发光。【归纳提升】1.交变电流有效值的定义(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