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金华市高二年级物理导学案(学生版）
[课题：描述交变电流的物理量]
班级 小组 姓名
【学习目标】①知道交变电流的周期频率，了解它们与角速度的关系。
②知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值及其关系。
【学习重点】①交变电流有效值的概念。
【学习难点】①交变电流的最大值、瞬时值、有效值的概念的理解和应用。
（学习程序：课前先认真自学课本P34—P36，独立完成基础部分和要点部分——课前组长评好分）
【基础部分--------课前预习】
1、表征交变电流变化快慢的物理量。
①周期T： 。单位： 。
②频率f： 。单位： 。
③角速度、频率、周期的关系ω= = 。
④我国工业及生活用电的周期为 ，频率为 ，电流的方向每秒改变 次。
求下图交变电流的周期，频率，电动势的峰值。
【要点部分-------课内展示】
（学习程序：组内对学、群学 ——老师分配任务，小组重点探究——展示、点评10分钟）
2、峰值和有效值
　①峰值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的 。
②有效值：交流电的有效值是根据电流的 来规定的。即在同一时间内，跟某一交变电流在同一电阻产生相等 的恒定电流的数值，叫做该交流电的有效值， 的有效值与最大值之间的关系是： E= U= I=
各种交流电电气设备上所标的、交流电表上所测得的以及在叙述中没有特别加以说明的交流电的数值，都是指 。
应用
①在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的 。
②求通过某导体截面的电量一定要用 。

【范例精析】
例1、交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，那么，在计算一个通有交变电流的电阻产生的热量或电阻的热功率时，是用交变电流的瞬时值、最大值还是有效值？若一个10Ω的电阻，通过的电流为i=2sin314tA，那么这个电阻的热功率是多大？
　　
例2、单匝矩形线圈ab c d绕ad边为轴在匀强磁场B中匀速转动，如图5－2－9所示，图中ab=L1,b c=L2,线框电阻为r ,ad间接入的电阻为R。R与理想电流表A串联，线圈角速度为ω，求：
（1）电流表A的读数。
（2）从图示位置转过90°的过程中通过电流表的总电量q。
（3）从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量Q热。
【拓展部分 --------课内完成】
（学习程序：课前独立完成拓展部分——小组交流展示-----老师点评）
1．概念：交变电流的表达式u＝Um sin(ω t＋φ)中的（ω t＋φ）相当于角度的量，即ω t＋φ称为交变电流的 。
2．初相位：t＝0时交变电流的 。
3．相位差：两个交变电流的 之差。对于频率相同的两个交变电流，其相位差等于其 之差，即Δφ＝ 1。
1、P37课后练习5
2、图5－2－1表示一交变电流随时间变化的图象。此交变电流的有效值是：（ ） A.5安 B.5安
C.3.5安 D. 3.5安
3、如图所示，在匀强磁场中有一个矩形导线框可绕O O’轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=10/π(T)，线框的ab、c d边长为20cm，b c、ad长均为10cm，转速为50r/s，线圈电阻不计，R为小电珠。若从图示位置开始计时。
（1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式。
（2）若R的额定电压为V，能否正常发光？将R换成额定电压为V的电容器，能否安全工作？
（3）若R为一小电珠，当两端电压超过10V时开始发光，求小电珠在一个周期内的发光 时间。
（4）若R=10Ω，求线圈转动一周过程中，电流做的总功。
（5）若R=10Ω，求线圈从图示位置转过90°过程中，通过R的电荷量。
（6）若R=10Ω，转速增加一倍，求线圈转动一周过程中，电流做的总功。

金华市高二年级物理导学案(教师版）
[课题：描述交变电流的物理量]
班级 小组 姓名
【学习目标】①知道交变电流的周期频率，了解它们与角速度的关系。
②知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值及其关系。
【学习重点】①交变电流有效值的概念。
【学习难点】①交变电流的最大值、瞬时值、有效值的概念的理解和应用。
（学习程序：课前先认真自学课本P34—P36，独立完成基础部分和要点部分——课前组长评好分）
【基础部分--------课前预习】
1、表征交变电流变化快慢的物理量。
①周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间 。单位： S 。
②频率f： 交变电流在1 s内完成周期性变化的次数 。单位： HZ 。
③角速度、频率、周期的关系ω= 2π/T = 2π f 。
④我国工业及生活用电的周期为 0.02S ，频率为 50HZ ，电流的方向每秒改变 100 次。
求下图交变电流的周期，频率，电动势的峰值。
【要点部分-------课内展示】
（学习程序：组内对学、群学 ——老师分配任务，小组重点探究——展示、点评10分钟）
2、峰值和有效值
　①峰值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的 最大值 。
②有效值：交流电的有效值是根据电流的 热效应 来规定的。即在同一时间内，跟某一交变电流在同一电阻产生相等 热量 的恒定电流的数值，叫做该交流电的有效值， 的有效值与最大值之间的关系是： E= E=Em/ U= I=
各种交流电电气设备上所标的、交流电表上所测得的以及在叙述中没有特别加以说明的交流电的数值，都是指有效值 。
应用
①在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的 有效值· 。
②求通过某导体截面的电量一定要用 平均值 。

【范例精析】
例1、交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，那么，在计算一个通有交变电流的电阻产生的热量或电阻的热功率时，是用交变电流的瞬时值、最大值还是有效值？若一个10Ω的电阻，通过的电流为i=2sin314tA，那么这个电阻的热功率是多大？
　　
有效值 20W
例2、单匝矩形线圈ab c d绕ad边为轴在匀强磁场B中匀速转动，如图5－2－9所示，图中ab=L1,b c=L2,线框电阻为r ,ad间接入的电阻为R。R与理想电流表A串联，线圈角速度为ω，求：
（1）电流表A的读数。
（2）从图示位置转过90°的过程中通过电流表的总电量q。
（3）从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量Q热。
BωL1L2/ (R+r)　　B L1L2/ (R+r)　　πωR B2L12L22/4(R+r)2
【拓展部分 --------课内完成】
（学习程序：课前独立完成拓展部分——小组交流展示-----老师点评）
1．概念：交变电流的表达式u＝Um sin(ω t＋φ)中的（ω t＋φ）相当于角度的量，即ω t＋φ称为交变电流的 相位 。
2．初相位：t＝0时交变电流的 初相位 。
3．相位差：两个交变电流的 相位 之差。对于频率相同的两个交变电流，其相位差等于其 初相位 之差，即Δφ＝ φ2- φ1 1。
1、P37课后练习5
2、图5－2－1表示一交变电流随时间变化的图象。此交变电流的有效值是：（B ） A.5安 B.5安
C.3.5安 D. 3.5安
3、如图所示，在匀强磁场中有一个矩形导线框可绕O O’轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=10/π(T)，线框的ab、c d边长为20cm，b c、ad长均为10cm，转速为50r/s，线圈电阻不计，R为小电珠。若从图示位置开始计时。
（1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式。
（2）若R的额定电压为V，能否正常发光？将R换成额定电压为V的电容器，能否安全工作？
（3）若R为一小电珠，当两端电压超过10V时开始发光，求小电珠在一个周期内的发光 时间。
（4）若R=10Ω，求线圈转动一周过程中，电流做的总功。
（5）若R=10Ω，求线圈从图示位置转过90°过程中，通过R的电荷量。
（6）若R=10Ω，转速增加一倍，求线圈转动一周过程中，电流做的总功。

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