高中電流的教案

第五章交變電流學案課件練習。

一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責，作為教師準備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來，幫助教師提高自己的教學質量。所以你在寫教案時要注意些什么呢？急您所急，小編為朋友們了收集和編輯了“第五章交變電流學案課件練習”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

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描述交變電流的物理量學案課件練習

教案課件是老師上課做的提前準備，大家開始動筆寫自己的教案課件了。只有制定教案課件工作計劃，接下來的工作才會更順利！適合教案課件的范文有多少呢？以下是小編收集整理的“描述交變電流的物理量學案課件練習”，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

二.描述交變電流的物理量
【要點導學】
表征交變電流的物理量
（1）瞬時值：交流電的瞬時值反映的是不同時刻交流電的大小和方向，瞬時值是時間的函數(shù)，不同時刻瞬時值不同。正弦交流電瞬時值的表達式為
e=Emsinωt
U=Umsinωt
（2）最大值：交流電的最大值反映的是交流電大小的變化范圍，當線圈平面與磁力線平行時，交流電動勢最大，Em＝NBSω，瞬時值與最大值的關系是：－Em≤e≤Em。
（3）有效值：交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應來規(guī)定的。即在同一時間內，跟某一交流電能使同一電阻產生相等熱量的直流電的數(shù)值，叫做該交流電的有效值，正弦交流電的有效值與最大值之間的關系是：
E=Em/U=Um/I=Im/
各種交流電電氣設備上所標的、交流電表上所測得的以及在敘述中沒有特別加以說明的交流電的最大值，都是指有效值。
（4）平均值：交流電的平均值是交流電圖像中波形與橫軸所圍的面積跟時間的比值，用e=nΔΦ／Δt計算
（5）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：一秒內完成周期性變化的次數(shù)。單位：HZ.
③角頻率ω：就是線圈在勻強磁場中轉動的角速度。單位：rad/s.
④角速度、頻率、周期的關系ω=2πf=2π/T

【范例精析】
例1、圖5－2－1表示一交變電流隨時間變化的圖象。此交變電流的有效值是：（）
A.5安B.5安
C.3.5安D.3.5安
解析:許多同學對交變電流有效值的意義理解不深，只知道機械地套用正弦交變電流的最大值是有效值的倍的關系，直接得出有效值.由圖象知該交變電流不是正弦交流電，因此不能套用I=Im/公式求，必須從有效值的定義考慮。
設該交變電流的有效值為I，通過電阻R，在一個周期時間內產生的熱量為Q，則Q=I2RT。題中的交流電通過相同電阻R在一個周期內產生的熱量為Q′，則
Q=I12RT/2+I22RT/2
因Q=Q′，有I2RT=I12RT/2+I22RT/2
∴I=5（安）
故選項B正確。
例2、如圖5－2－2所示，在勻強磁場中有一個“冂”形導線框可繞AB軸轉動，已知勻強磁場的磁感強度B=5/πT，線框的CD邊長為20cm.CE、DF長均為10cm，轉速為50r/s，若從圖示位置開始計時，
（1）寫出線框中感應電動勢的瞬時值表達式；
（2）若線框電阻r=3,再將AB兩端接“6V，12W”燈泡，小燈泡能否正常發(fā)光？若不能，小燈泡實際功率多大？
解析：（1）注意到圖示位置磁感線與線圈平面平行，瞬時值表達式應為余弦函數(shù)，先出最大值和角頻率：
ω=2πn=100πrad/s
Em=BSω=5/π×0.2×0.1×100π=10(V)
所以電動勢瞬時表達式應為：e=10cos100πt(V)。
（2）小燈泡的電阻為R=U額2／Ｐ額＝62/12=3Ω，
先求出交變電流電動勢有效值E=Em/=10(V)
此后電路可看成恒定電流電路，由于R=r,U=Em/2=5V，小于額定電壓，故小燈泡不能正常發(fā)光。其實際功率是p=U2/R=52/3=25/3=8.3(W)
拓展：在交流電路中，計算交流的發(fā)熱功率及熱量必須用有效值。另外，交流電表的讀數(shù)也為有效值。但在計算流過電路中的電量時用電流平均值計算，即：
q=i×Δt=（NΔΦ/RΔt）×Δt=NΔΦ/R。
例3、將電阻為r的直導線abcd沿矩形框架邊緣加以彎曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在線端a、d間接電阻R和電流表A，且以a、d端連線為軸，以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中勻速轉動，如圖5-2-3所示，求：
（1）交流電流表A的示數(shù)；
（2）從圖示位置轉過90°角的過程中，電阻R上產生的熱量；
（3）寫出彎曲導線轉動過程中，從圖示位置開始計時的電動勢的表達式。
解析：（1）彎曲導線轉到圖示位置時有感應電動勢的峰值為Em=BL2ωL1=BωL1L2
產生電流的峰值為Im=Em/(R+r)=BωL1L2/(R+r)
電流表A的示數(shù)I=Im/=BωL1L2/2(R+r)
（2）由圖示位置轉過90°角所用時間t=T/4=π/２ω
電阻R上產生的熱量為QR=I2Rt=πωRB2L12L22/4(R+r)2
（3）電動勢為e=Emcosωt=BωL1L2cosωt
【能力訓練】
1、一個矩形線圈在勻強磁場中轉動，產生的感應電動勢按正弦規(guī)律變化，其瞬時值的表達式為e=220sin100πtV，下列說法中正確的是：(ABD)
A．頻率是50Hz
B．.當t=0時，線圈平面與中性面重合
C．當t=1/100s時，e的值最大，為220V
D．線圈轉動的角速度為314rad/s
2、下列數(shù)據(jù)中不屬于交變電流有效值的是（C）
A.交流電表的示數(shù)
B.燈泡的額定電壓
C.電容器的耐壓值
D.保險絲的額定電流
3、一個接在直流電源上的電熱器所消耗的電功率為P1，若把它接到電壓最大值與直流電壓相等的正弦式交流電源上，該電熱器所消耗的電功率為P2，則P1：P2為：(A)
A.2：1B.1：2C.1：1D.1：
4、一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，周期為T。從中性面開始計時，當t=T/12時，線圈中感應電動勢的瞬時值為2V，則此交變電流的有效值為（A）
A.2VB.2VC.VD./2V
5、一電阻接在20V的直流電源上，消耗的電功率為10W，把這一電阻接在某一交流電源上，該交流電源的輸出電壓u隨時間t變化的圖象如圖5-2-4所示，則這一電阻消耗的電功率為（A）
A.5W
B.7.07W
C.10W
D.14.1W
6、在電阻R上分別加如圖5-2-5（1）、（2）所示的交變電壓u1和u2，在較長的相等時間內，內阻R上產生的熱量相等，電阻R的阻值變化可以忽略，那么（BC）
A.交變電壓u2的最大值Um等于U
B.交變電壓u2的最大值Um等于U
C.交變電壓u1的有效值等于U
D.交變電壓u1的有效值等于U/
7、交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應來規(guī)定的，那么，在計算一個通有交變電流的電阻產生的熱量或電阻的熱功率時，是用交變電流的瞬時值、最大值還是有效值？若一個10Ω的電阻，通過的電流為i=2sin314tA，那么這個電阻的熱功率是多大？
有效值20W
8、一個正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象如圖5-2-6所示，根據(jù)圖象計算：
（1）交變電流的頻率。
（2）交變電流的有效值。
（3）寫出該電流的瞬時值表達式。
（4）在什么時刻該電流的瞬時值大小與其有效值相等。
（1）50HZ（2）10A（3）i=20sin100πt（A）（4）t=0.0025(2n+1)n=(0,1,2,3,……)
9、求如圖5-2-7所示的交變電流的有效值。
4.33A
10、交流發(fā)電機模型的矩形線圈abcd在勻強磁場中繞與磁場垂直的軸勻速轉動。線圈共有n匝，邊長ab=L1，bc=L2，線圈的內電阻為r，外電阻為R，磁感應強度是B，線圈轉動的角速度是ω，如圖5-2-8所示。求：（1）轉動過程中電流表的讀數(shù)。（2）線圈轉動一周，外力做了多少功？
nBωL1L2/2(R+r)πωRn2B2L12L22/4(R+r)2
11、單匝矩形線圈abcd繞ad邊為軸在勻強磁場B中勻速轉動，如圖5－2－9所示，圖中ab=L1,bc=L2,線框電阻為r,ad間接入的電阻為R。R與理想電流表A串聯(lián)，線圈角速度為ω，求：
（1）電流表A的讀數(shù)。
（2）從圖示位置轉過90°的過程中通過電流表的總電量q。
（3）從圖示位置轉過90°的過程中電阻R上產生的熱量Q熱。
BωL1L2/(R+r)BL1L2/(R+r)πωRB2L12L22/4(R+r)2

交變電流

古人云，工欲善其事，必先利其器。教師要準備好教案為之后的教學做準備。教案可以讓學生更好的消化課堂內容，有效的提高課堂的教學效率。那么，你知道教案要怎么寫呢？下面是小編幫大家編輯的《交變電流》，相信能對大家有所幫助。

課題交變電流課型
【學習目標】
1．知道為什么電感對交變電流有阻礙作用．
2．知道用感抗來表示電感對交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素有關．
3．知道交變電流能通過電容，知道為什么電容器對交變電流有阻礙作用．
4．知道用容抗來表示電容對交變電流阻礙作用的大小，知道容抗與哪些因素有關．
【學習重難點】
1、重點：電感和電容對交變電流的影響
2、難點：電感和電容對交變電流的影響

【自主學習】
新課
一、感抗
1．定義：對電流阻礙作用的大小，用感抗表示．
2．感抗的成因：因為交變電流的隨時間周期性變化，這個變化的電流通過線圈時產生一個自感電動勢，自感電動勢總是阻礙的變化，故線圈對交變電流有阻礙作用，這就是感抗．
3．決定因素：感抗的實質就是由線圈的自感現(xiàn)象引起的，線圈的自感系數(shù)L越，自感作用就越大，因而感抗也就越大；交流的頻率f越，電流的變化率就越大，自感作用也越大，感抗也就越大．*實際上進一步研究可得出線圈的感抗XL與它的自感系數(shù)L及交變電流的頻率f間有如下的關系：
XL＝2πfL
說明：通常所講的直流，常指恒定電流．恒定電流流過電感線圈，電流沒有變化，因而就不產生自感現(xiàn)象．因此，電感線圈對恒定電流而言無所謂感抗．
二、低頻扼流圈和高頻扼流圈
1．低頻扼流圈：自感系數(shù)的線圈（約幾十亨），線圈電阻較，對直流的阻礙作用較小，這種線圈可以“通，阻”。
2．高頻扼流圈：自感系數(shù)較小的線圈（約幾個毫亨），對低頻交變電流的阻礙作用較而對高頻交變電流的阻礙作用很，可以用來“通，阻”。
三、交變電流能夠“通過”電容器．
（1）電流實際上并沒有通過電容器，也就是說，自由電荷定向移動，不會從一個極板經(jīng)極板間的電介質到達另一個極板．
（2）電容器“通交流”，只不過是在交變電壓的作用下，當電源電壓升高時，電容器，電荷向電容器的極板上集聚，形成；當電源電壓降低時，電容器，電荷從電容器的極板上放出，形成．電容器交替進行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流“通過”了電容器．
四、容抗
1．定義：對交流的阻礙作用的大小，用容抗來表示．
2．成因：電容器接入交流電路中后，極板上的電荷形成了二極板間的電壓，這電壓和電源電壓相反，從而產生了對交變電流的阻礙作用，即形成了容抗．
3．決定因素：交流電路中的容抗和交變電流的頻率、電容器的電容成反比．容抗與交變電流的頻率和電容的關系為XC＝，即交流電的頻率越大，電容越，電容器對交變電流的阻礙作用越小，容抗越．
說明：電容不僅存在于成形的電容器中，也存在于電路的導線、元件及機殼間．當交流電頻率很高時，電容的影響會很大．
五、電感和電容在電路中的作用
1．電感的作用是：“通、阻、通、阻”．
2．電容的作用是：“通、直流、通、阻”．
【疑難辨析】
電阻、電感器、電容器對對交變電流阻礙作用的區(qū)別與聯(lián)系
電阻電感器電容器
產生的原因定向移動的自由電荷與不動的離子間的碰撞由于電感線圈的自感現(xiàn)象阻礙電流的變化電容器兩極板上積累的電荷對向這個方向定向移動的電荷的反抗作用
在電路中的特點對直流、交流均有阻礙作用只對變化的電流如交流有阻礙作用不能通直流，只能通變化的電流．對直流的阻礙作用無限大，對交流的阻礙作用隨頻率的降低而增大
決定因素由導體本身（長短、粗細、材料）決定，與溫度有關由導體本身的自感系數(shù)和交流的頻率f決定由電容的大小和交流的頻率決定
電能的轉化與做功電流通過電阻做功，電能轉化為內能電能和磁場能往復轉化電流的能與電場能往復轉化
【問題思考】
為什么交變電流能夠通過電容器？
電容器的兩級板之間是絕緣的，不論是恒定電流還是交變電流，自由電荷都不能通過兩極板之間的絕緣體（電介質）。通常所說的交變電流“通過”電容器，并非有自由電荷穿過了電容器，而是在交流電源的作用下，當電壓升高時，電容器充電，電容器極板上的電荷量增多，形成充電電流，當電壓降低時，電容器放電，電容器極板上的電荷量減少，形成放電電流，由于電容器反復不斷地充電和放電，使電路中有持續(xù)的交變電流，表現(xiàn)為交變電流“通過”了電容器。
【例題解析】
【例1】一個燈泡通過一個粗導線的線圈與一交流電源相連接，如圖所示．一塊鐵插進線圈之后，該燈將：（）
A．變亮B．變暗
C．對燈沒影響D．無法判斷
【解析】線圈和燈泡是串聯(lián)的，當鐵插進線圈后，電感線圈的自感系數(shù)增大，所以電感器對交變電流阻礙作用增大，因此電路中的電流變小，則燈變暗。【答案】B
【說明】早期人們正是用改變插入線圈中鐵芯長度的方法來控制舞臺燈光的亮暗的。
【例2】如圖4所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，以下說法正確的是
A．把電介質插入電容器，燈泡變亮
B．增大電容器兩極板間的距離，燈泡變亮
C．減小電容器兩極板間的正對面積

交變電流導學案

選修3-2第五章第1節(jié)交變電流導學案
課前預習學案
一、預習目標
1、知道交變電流產生的原理
2、知道交變電流的變化規(guī)律及物理量間的關系
二、預習內容
1、交變電流
________和________隨時間做_________變化的電流叫做交變電流，簡稱交流（）
________不隨時間變化的電流稱為直流（）
大小和方向都不隨時間變化的電流叫做_________電流
2、交變電流的產生
（1）過程分析

特殊位置甲乙丙丁戊
B與S的關系
磁通量Φ的大小
4個過程中Φ的變化
電流方向
磁通量Φ的變化率

（2）中性面：_______________________________
磁通量___________
磁通量的變化率____________
感應電動勢e＝________，_______感應電流
感應電流方向________，線圈轉動一周，感應電流方向改變______次

課內探究學案

一、學習目標
1、理解交變電流的產生原理及變化規(guī)律；
2、理解描述交變電流幾個物理量以及它們之間的關系；
學習重難點：交變電流的產生原理、變化規(guī)律及物理量間的關系
二、學習過程
1、為什么矩形線框在勻強磁場中勻速轉動，線框里能產生交變電流？

2、交變電流的產生過程中的兩個特殊位置及特點是什么？
(1)中性面：與勻強磁場磁感線垂直的平面叫中性面.線圈平面處于跟中性面重合的位置時；
(a)線圈各邊都不切割磁感線，即感應電流等于零；
(b)磁感線垂直于該時刻的線圈平面，所以磁通量最大，磁通量的變化率為零.
(c)交變電流的方向在中性面的兩側是相反的.
(2)線圈平面處于跟中性面垂直的位置時，線圈平面平行于磁感線，磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應電動勢、感應電流均最大，電流方向不變.

3、交變電流的變化規(guī)律：

如圖5－1－1所示為矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動的四個過程：
當以線圈通過中性面對為計時起點時，交變電流的函數(shù)表達式：e=Emsinωt，其中Em=2NBLv=NBωS；i=Imsinωt，其中Im=Em/R。
當以線圈通過中性面對為計時起點時，交變電流的函數(shù)表達式：e=Emsinωt，其中Em=2NBLv=NBωS；i=Imsinωt，其中Im=Em/R。
圖5－1－2所示為以線圈通過中性面時為計時起點的交變電流的e－t和i-t圖象：

三、反思總結
1.矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動（繞與磁場垂直的軸）時，線圈中產生正弦交變電流，從中性面開始計時，感應電動勢的瞬時值表達式為：
e=NBSωsinωt=Emsinωt
e—ωt圖線是一條正弦曲線.
2.中性面特點：Φ最大，而e=0.
四、當堂檢測
1、交流發(fā)電機在工作時電動勢為e=Emsinωt，若將發(fā)電機的轉速提高一倍，同時將電樞所圍面積減少一半，其它條件不變，則電動勢為（）
A、e=Emsin（ωt/2）B、e=2Emsin（ωt/2）
C、e=Emsin2ωtD、e=Em/2sin2ωt
答案：C
2、如圖是一個正弦交變電流的i—t圖象，根據(jù)這一圖象，該交流電的瞬時值表達式為-----------A

答案：i=5sin(5πt)
課后練習與提高

1、如圖甲中所示，一矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，線圈所圍面積的磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，下列論述正確的是（）
A、t1時刻線圈中感應電動勢最大；
B、t2時刻導線ad的速度方向跟磁感線垂直；
C、t3時刻線圈平面與中性面重合；
D、t4、t5時刻線圈中感應電流方向相同
答案：BC
2、如圖所示，一交流發(fā)電機的線圈在勻強磁場中勻速轉動，線圈匝數(shù)N=100，線圈電阻r=3Ω，ab=cd=0.5m，bc=ad=0.4m，磁感應強度B=0.5T，
電阻R=311Ω，當線圈以n=300r/min的轉速勻速轉動時，求：
⑴感應電動勢的最大值；
⑵t=0時刻，線圈在圖示位置，寫出此交變電流電動勢的瞬時值表達式；
⑶此電壓表的示數(shù)是多少？

答案：(1)100πV(2)e=100πcos(10πt)V(3)U=220V

電感和電容對交變電流的影響學案課件練習

作為杰出的教學工作者，能夠保證教課的順利開展，作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以保證學生們在上課時能夠更好的聽課，幫助高中教師掌握上課時的教學節(jié)奏。那么，你知道高中教案要怎么寫呢？下面是小編幫大家編輯的《電感和電容對交變電流的影響學案課件練習》，大家不妨來參考。希望您能喜歡！