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物理教案-表征交變電流的物理量

物理教案-表征交變電流的物理量

第二節(jié)   表征交變電流的物理量

 

教學(xué)目的:

l、掌握表征交變電流大小物理量。

2、理解有效值的定義并會用它解決相關(guān)問題。

3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量。

教學(xué)重點(diǎn):

      掌握表征交變電流大小物理量。理解有效值的定義并會用它解決相關(guān)問題

教學(xué)難點(diǎn) :

有效值的理解

教學(xué)準(zhǔn)備:

幻燈片、交流發(fā)電機(jī)模型、演示電流表、

教學(xué)過程 :

一、知識回顧

   (一)、交變電流:


大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流。如圖15-1所示(b)、(c)、(e)所示電流都屬于交流,其中按正弦規(guī)律變化的交流叫正弦交流。如圖(b)所示。而(a)、(d)為直流其中(a)為恒定電流。

(二)、正弦交流的產(chǎn)生及變化規(guī)律。

    1、產(chǎn)生:當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時,線圈中產(chǎn)生的交流是隨時間按正弦規(guī)律變化的。即正弦交流。

規(guī)律:圖象表示:

二、新課教學(xué):

1、表征交變電流大小物理量

①瞬時值:對應(yīng)某一時刻的交流的值

  用小寫字母x 表示,e  i  u

②峰值:即最大的瞬時值

 

③有效值:

ⅰ、意義:描述交流電做功或熱效應(yīng)的物理量

ⅱ、定義:跟交流熱效應(yīng)相等的恒定電流的值叫做交流的有效值。

ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關(guān)系是ε=   I=   U= 。

注意:正弦交流的有效值和峰值之間具有ε= ,U= 的關(guān)系,非正弦(或余弦)交流無此關(guān)系,但可按有效值的定義進(jìn)行推導(dǎo),如對于正負(fù)半周最大值相等的方波電流,其熱效應(yīng)和與其最大值相等的恒定電流是相同的,因而其有效值即等于其最大值。即I=I 。

ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值;交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值。

ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值。

④、峰值、有效值應(yīng)用上的區(qū)別。

    峰值是交流變化中的某一瞬時值,對純電阻電路來說,沒有什么應(yīng)用意義。若對含電容電路,在判斷電容器是否會被擊穿時,則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值。

    交流的有效值是按熱效應(yīng)來定義的,對于一個確定的交流來說,其有效值是一定的。

在實(shí)際應(yīng)用中,交流電器銘牌上標(biāo)明的額定電壓或額定電流都是指有效值,交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值,解題中,若題目不加特別說明,提到的電流、電壓、電動勢時,都是指有效值。

 

2、表征交變電流變化快慢的物理量

①、周期T:電流完成一次周期性變化所用的時間。單位:s .

②、頻率f:一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位:HZ.

ω=

 

三、鞏固練習(xí)

1、正弦交流電壓的峰值為10V,周期為0.2S,將此電壓接在10 的電阻上,在0.05s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量(  )

    A、可能為零

    B、一定為0 .25J

    C、不可能大于0.25J

D、可能小于是0.25J

 

2、某交流電壓隨時間的變化規(guī)律如圖15-14所示,則此交流電的頻率是_______Hz。若將該電壓加在10uf的電容器上,則電容器的耐壓值不應(yīng)小于_________V;交流電壓的有效值等于________V

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