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1、,（2)感应电流及电路上某一段电压随时间的变化规律：,根据闭合电路欧姆定律，感应电流的最大值Im=,，感应电流的瞬时值i=Imsint。,根据部分电路欧姆定律，电压的最大值Um=ImR，电压的瞬时值U=Umsint。,电动势、电流与电压的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示，如下图所示：,电枢转动位置与电动势及电流的瞬时对应关系,分析物理图象的要点：,一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”、看“截距”、看“面积”、看“拐点”，并理解其物理意义。二变：掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通关系。三判：在此基础上进行正确的分析和判断。,四几种常见的交变电波形,五.课堂总结、点评,
2、1矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流。,2从中性面开始计时，感应电动势瞬时值的表达式为e=NBSsint，感应电动势的最大值为Em=NBS。,3中性面的特点：磁通量最大为m，但e=0。,实例探究,交变电流的图象、交变电流的产生过程,【例1】一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的是（）,At1时刻通过线圈的磁通量为零Bt2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大Ct3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大,答案:D,第3章 交变电流
3、,2.描述交变电流的物理量,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，在线圈中产生了正弦交变电流。如何描述交变电流的变化规律呢？,一.知识回顾,1.用公式法描述：从中性面开始计时,瞬时电动势：e=Emsint,瞬时电流：i=Imsint,瞬时电压：u=Umsint,其中Em=NBS,2.用图象法描述,二.描述交变电流的物理量,1周期和频率,阅读回答:P43,（1）什么叫交变电流的周期？,交变电流完成一次周期性的变化所用的时间，叫做交变电流的周期，用T表示。,（2）什么叫交变电流的频率？,交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率，用f表示。,（3）它们之间的关系是什么
4、？,（4）我国使用的交变电流的周期和频率各是多大？,我国使用的交变电流频率f=50 Hz，周期T=0.02 s,有个别欧美国家使用交变电流的频率为60 Hz。,2交变电流的峰值（Em，Im，Um）,交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度。,注:电容器的耐压值,将电容器（8 V，500F）接在学生电源上充电，接8 V电压时电容器正常工作，接16 V电压时，几分钟后闻到烧臭味，后听到爆炸声。,可见:电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压，若电源电压的最大值超过耐压值，电容器可能被击穿。,思考与讨论：,0-0.2s、0.2-0.5s、0.
5、5-0.8s、0.8-1s这四个阶段电流大小不变化，分别计算出热量，然后加起来。由,所以，1s内电阻R中产生的热量为:,由,解得，,A=1.67A,J,3有效值（E、I、U）,让交变电流和直流电通过同样的电阻，如果它们在相同时间内产生热量相等，把直流电的值叫做交变电流的有效值。通常用大写字母U、I、E表示有效值。,正弦交变电流的最大值与有效值有以下关系：,强调,（1）各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值。注:P45,（2）交变电流表（电压表或电流表）所测值为有效值。,（3）计算交变电流的功、功率、热量等用有效值。,三.总结、点评,本节课主要学习了以下几个问题：,1表征交变电流的几个物理量
6、：周期和频率、峰值和有效值。,2交变电流的周期与频率的关系：,3正弦式交变电流最大值与有效值的关系：,（四）实例探究,【例1】表示交变电流随时间变化图象如图所示，则交变电流有效值为（）,答案:B,有效值的概念,综合应用,【例2】交流发电机矩形线圈边长ab=cd=0.4 m，bc=ad=0.2 m，共50匝，线圈电阻r=1，线圈在B=0.2 T的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO以,r/s转速匀速转动，外接电阻9，如图所示。求：（1）电压表读数；（2）电阻R上电功率。,课堂练习,1一只“220 V，100 W”的灯泡接在u=311sin314t V的交变电源上，则下列判断正确的是（）A灯泡能正常
7、发光B与灯泡串联的电流表的示数为0.45 AC与灯泡并联的电压表的示数为220 VD通过灯泡的电流的表达式为i=0.64sin314t A,答案：ABCD,2将正弦交流电经过整流器处理后，得到的电流波形刚好去掉半周，如图所示，它的有效值是（）,A.2A B.,答案：B,3某交变电流表串联一电阻构成交变电压表，总电阻R=2 k，然后将改装的电表接到u=311sin100t V的交流电源上，则（）A通过电流表电流的瞬时值为0.11sin100t AB作为改装的电压表，其两端电压的瞬时值为311sin100t VC电流表的示数为0.11 AD作为改装的电压表，其示数应为311 V,答案：BC,4电容
8、器的两个极板间的电压如果太高，绝缘层就会击穿，损坏电容器，电容器的耐压值一般都标在外壳上。有些电容器是用在交流电路中的。一个标有耐压250 V的电容器，能否用在220 V的交流电路中？为什么？,5某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为_Hz。若将此电压加在10 F的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V；若将该电压加在一阻值为1 k的电阻器上，该电阻器正好正常工作，为了避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于_A。,答案：50 200 0.15,小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100，穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r=5.0，外电路电阻R=95，已知感应电动势的最大值Em=nm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。,课后思考,
