物理交变电流复习教案

物理交变电流复习教案（精选8篇）

物理交变电流复习教案 第1篇

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表征交变电流的物理量

一、教育目标

1．复习上节课知识，并推出εm=BωS εm＝NBωS 2．理解交变电流的周期、频率含义，掌握它们相互间关系

3．理解交变电流有效值的意义，会应用正弦式交变电流有效值公式对纯电阻电路的电压、电流进行有关计算

4．能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值

二、重点、难点、疑点及解决办法

1．交变电流有效值概念既是重点又是难点，通过计算特殊形式的交变电流的有效值来体会和掌握它的定义

2．交变电流瞬时值确定使学生感到困难，通过例题分析使学生学会借助数学工具处理解决物理问题的能力

三、教具准备

投影机、幻灯机、手摇发电机、导线若干、万用电表(25只)灯泡“220V、100W”(25只)

四、教学步骤

（一）复习引入

通过上节课学习，我们知道矩形线框在匀强磁场中匀速转动时，线框中产生了正弦式交流电。我们是怎样描述交变电流的变化规律呢？公式法e＝εmsinωt I＝Imsinωt(中性面开始计时)i/A

其中εm＝2Bl1v l1为切割边ab、cd长度。

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而v则是ab边绕O轴(O轴为过bc边、ad边中点的直线)以ω角速

若线框绕ab边为轴转动呢？

εm＝εbt＝Bl1 v1＝Bl1 ωl2＝BωS 若线框绕O1 O2轴(均垂直磁感线)转动呢？ εm＝BωS 启发引导学生回答，矩形线框在匀强磁场中只要绕垂直磁感线的轴转动，线框中产生感应电动势最大值为εm＝BωS若有n匝线框则εm＝nBωS 矩形线框在匀强磁场中匀速转动一周过程中，只有两个时刻处在最大值，不同时刻感应电动势瞬时值不同。显然交变电流是较为复杂的，那用什么物理量来描述交变电流呢？

(若时间不够，εm＝BωS的推导放至习题课进行)

（二）新课教学

交变电流是周期性变化的，用什么来描述周期性变化的快慢呢？ 周期(T)——交流电完成一次周期性变化所需时间 频率(f)——1秒内完成周期性变化的次数 它们关系如何？各自单位？ T＝1/f，T秒(s)，f赫兹(Hz)描述交变电流变化快慢的物理量除周期，频率外，还有什么物理量？ 转速n(转/秒)，角速度ω(弧度/秒)

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那它们间又有什么关系呢？

T=2π/ω f＝ω/2πω＝2π/T＝2πf=2πn

交变电流不同时刻，瞬时值不同，但我们用什么来表示交变电流平均的效果呢？

如果初温相同，同时加热相同时间烧开。

即通过相同电阻在相同的时间里甲图直流电与乙图交变电流产生了相同热量，我们把此时直流电压称为交变电流电压的有效值。

那如何定义交变电流的电流有效值呢？

有效值定义——让交流电和直流电通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等。这一交流电的电流有效值就跟这个直流电的电流相等。

有效值是交变电流一个非常重要的物理量，它根据电流热效应来定义，电流产生的平均效果。

正弦式交变电流的有效值与最大值间有什么关系呢？

同时交代学生最大值、有效值、瞬时值的符号表示 通常我们说的市电220V即为有效值

请同学们用万用电表测量学生电源交流输出10V时，交流电压表的读数。教师提示注意选档、量程、正确读数等问题。

请同学们将“220V、100W”灯泡接至学生电源交流10V输出的两端，测出此时通过灯泡的电流强度并观察灯泡亮度。请学生回答为什么灯泡几乎不亮？

强调①凡是没有说明时，所指的均为有效值

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②各类交流电表所测的值也为有效值 ③各类用电器铭牌所示值也为有效值 幻灯显示

1．某用电器两端允许加的最大直流电压是100V，能否把它接在交流电压100V电路里？为什么？

2．照明用交流电压是200V，动力提供线路的电压是380V，它们的有效值、最大值各是多少？若用电压测得，测得值各是多大？

提问个别学生，及时纠正，并给出正确答案 幻灯显示

1．一电压U＝10V的直流电通过电阻R，在时间t内产生热量与一交流电通过电阻R/2时在同一时间内产生热量相同则该交流电压的有效值为

2．请写出下列各图的周期、频率、最大值、有效值。

甲乙两图有效值相同，说明正弦式交变电流的有效值与最大值的关系与频率无关。学生求解丙图的有效值时遇到了问题。

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交变电流有效值是表示交变电流产生的热效应的平均效果，就是平均值吗？ 我们应该从有效值的定义入手，相同时间可取半个周期吗？为什么？

有效值表示交变电流产生平均效果，用半个周期无法体现出来。又由于它具有周期性特点，相同时间必须取周期整数倍，一般为了方便计算，只取一个周期便可以。

师生共同完成以下步骤

Q直=I2Rt＝2I2R Q交＝Q直 50R＝2I2R I＝5A 可以用这种方法去计算正弦式交变电流的有效值吗？为什么？ 不可以。现有知识无法求得交变电流在一个周期内产生的热量。幻灯显示

5．试电笔上的氖管，起辉电压86.6V，若将其接在电压为70.7V频率为50Hz的交流电路，氖管能发光吗？在1秒内有多少时间发光？

①70.7V是什么电压？

该交流电压最大值为多少？周期又为多少？ ②交变电流的图象如何？表达式如何？ 70.7V是有效值

氖管会发光

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解

作出交变电流的U-t图 U＝Umsinωt＝100sinl00πt伏 设电压为70.7V对应时刻为t1代入公式即 70.7V＝100sin100πt1 t1＝0.0025s 由图象对称性知，氖管发光时间为Δt＝4(t1-0)＝0.01s

五、总结、扩展

1．全面详细描述交变电流的公式和图像、最大值、有效值、周期、频率等物理量是描述交变电流某一方面的特性的。

2．由图象和公式均可求出最大值、周期、有效值、频率等物理量。反之，由最大值、周期等也可求出交变电流的公式及图象。

3．思考题

这种图象的交变电压有效值能求吗？

六、板书设计

第二节

表征交变电流的物理量

1．表征文变电流变化快慢物理量 周期T(s)频率(Hz)角速度ω(弧度/秒)转速n(转/秒)

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2．表征交变电流大小物理量 瞬时值 e i u 最大值εm Im Um 有效值ε I U

有效值

让交流电和直流电在相同的时间内 通过相同的电阻产生相同的热量

物理交变电流复习教案 第2篇

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taoti.tl100.com 你的首●教学方法

在教师指导下的启发式教学.●教学用具

电源、电容器、灯泡“6 V 0.3 A”、幻灯片、手摇发电机.●课时安排 1课时

●教学过程

一、引入新课 ［师］上节课讲了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流电.如何描述交流电的变化规律呢？

［生1］可以用公式法描述.从中性面开始计时，得出 瞬时电动势：e=Emsinω t 瞬时电流：i=Imsinω t.瞬时电压：u=Umsinω t.其中Em=NBSω

［生2］可以用图象法描述.如图所示：

［师］交流电的大小和方向都随时间做周期性变化，只用电压、电流描述不全面.这节课我们学习表征正弦交流电的物理量.二、新课教学

1.交变电流的最大值（Em,Im,Um）［师］交变电流的最大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.［演示］电容器的耐压值.将电容器（8 V，500 μF）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.［师］从这个实验中可以发现：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.但是交流电的最大值不适于表示交流电产生的效果，在实际中通常用有效值表示交流电流的大小.2.有效值（E、I、U）

［演示］如下图所示，将两只“6 V、0.3 A”的小电珠A、B，一个接在6 V的直流电源上，一个接在有效值为6 V的交流电源上，观察灯的亮度.

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［生］两灯的亮度相同.［师］让交流电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流电的有效值.通常用大写字母U、I、E表示有效值.3.正弦交流电的有效值与最大值的关系

［师］计算表明，正弦交流电的最大值与有效值有以下关系：

I=Im2=0.707Im

U=

Um2=0.707Um

［强调］

（1）各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值.（2）交流电表（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.4.周期和频率

［师］请同学们阅读教材，回答下列问题：（1）什么叫交流电的周期？（2）什么叫交流电的频率？（3）它们之间的关系是什么？

（4）我国使用的交变电流的周期和频率各是多大？

［生1］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.［生2］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.［生3］T=1 f［生4］我国使用的交流电频率f=50 Hz,周期T=0.02 s.［师］有个别欧美国家使用交流电的频率为60 Hz.5.例题分析 ［投影］

［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

A.52A

B.5 A

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D.3.5 A 解析：设交变电流的有效值为I，据有效值的定义，得 I2RT=（42）2RTT+（32）2R 22解得I=5 A 综上所述应选择B.［投影］

［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 Ω，线圈在B=0.2 T的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO′以接电阻9 Ω，如图所示.求：

100r/s转速匀速转动，外

（1）电压表读数；（2）电阻R上电功率.解析：（1）线圈在磁场中产生： Em=NBSω=50×0.2×0.4×0.2×I=

100×2π V=160 V Em2(Rr)160210 A=82 A U=IR=722 V101.5 V（2）P=UI=722×82 W=1152 W

三、小结

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：最大值、有效值、周期、频率.2.正弦式交流电最大值与有效值的关系： I=Im2,U=Um2.3.交流电的周期与频率的关系：T=

四、作业（略）

1.f

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五、板书设计

六、本节优化训练设计

1.把220 V的正弦式电流接在440 Ω电阻两端，则该电阻的电流峰值 A.0.5 A C.22 A

B.0.52 A D.A 2.电路如图所示，交变电流电源的电压是6 V，它跟电阻R1、R2及电容C、电压表一起连成如图电路.忽略电源内阻，为保证电容器不击穿，电容器耐压值U2和电压表示数U1分别为

A.U1=62 V C.U1=6 V

B.U2=6 V

D.U2≥62V 3.两个相同电阻分别通以下图两种电流，则在一个周期内产生的热量QA∶QB=_______.4.关于正弦式电流的有效值，下列说法中正确的是 A.有效值就是交流电在一周期内的平均值

B.交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的

C.在交流电路中，交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值 D.对于正弦式电流，最大值的平方等于有效值平方的2倍 参考答案：

1.B 2.CD 3.1∶2 4.BCD

●备课资料

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taoti.tl100.com 你的首1.如何计算几种典型交变电流的有效值？ 答：交流电的有效值是根据电流的热效应规定的.让交变电流和直流电通过同样的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值.解析：通常求交变电流的有效值的类型有如下几种：（1）正弦式交流电的有效值

此类交流电满足公式e=Emsinω t,i=Imsinω t

它的电压有效值为E=

Em2，电流有效值I=

Im2

对于其他类型的交流电要求其有效值，应紧紧把握有效值的概念.下面介绍几种典型交流电有效值的求法.（2）正弦半波交流电的有效值

若将右图所示的交流电加在电阻R上，那么经一周期产生的热量应等于它为全波交流电时的1/2，即U半2

U1UT11T/R=（全），而U全=m，因而得U半=Um，同理得I半=Im.222R22（3）正弦单向脉动电流有效值

因为电流热效应与电流方向无关，所以左下图所示正弦单向脉动电流与正弦交流电通入电阻时所产生的热效应完全相同，即U=（4）矩形脉动电流的有效值

Um2，I=

Im2.如右上图所示电流实质是一种脉冲直流电，当它通入电阻后一个周期内产生的热量相当

U矩tt于直流电产生热量的，这里t是一个周期内脉动时间.由I矩2RT=（）Im2RT或（）TTRutttt11T=（m）T,得I矩=Im，U矩=Um.当=1/2时，I矩=Im，U矩=Um.TTRTT22 22

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taoti.tl100.com 你的首（5）非对称性交流电有效值

假设让一直流电压U和如图所示的交流电压分别加在同一电阻上，交变电流在一个周UTUT期内产生的热量为Q1=12，直流电在相等时间内产生的热量

R2R2U2Q2=T，根据它们的热量相等有

R22U1TU2T得 R2RU=2112222(U1U2)，同理有I=(I1I2).222.一电压U0=10 V的直流电通过电阻R在时间t内产生的热量与一交变电流通过R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电的有效值为多少？

解：根据t时间内直流电压U0在电阻R上产生的热量与同一时间内交流电压的有效值U在电阻R/2上产生的热量相同，则

UoUU2tt,所以U052V R(R/2)23.在图示电路中，已知交流电源电压u=200sin10πt V，电阻R=10 Ω，则电流表和电压表读数分别为 2

A.14.1 A,200 V

B.14.1 A,141 V C.2 A,200 V

D.2 A,141 V 分析：在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值，所以电压表示数为 u=2002 V=141 V，电流值i=

U200= A=14.1 A.R210答案：B

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物理交变电流复习教案 第3篇

1.知识与技能

运用电磁感应知识分析交流发电机的实际模型，理解交流电的产生原理和过程。

综合运用电磁感应知识，并借助数学工具，推导并总结交流电的变化规律。

结合交流电产生过程的分析，正确理解中性面、交流电的瞬时值、最大值的含义。

2.过程与方法

通过对交流发电机的实际模型观察，提高观察能力、空间想象能力，并领会立体图转化为平面图处理问题的方法。

通过对交流电变化规律的推导，逐步形成利用数学工具及物理规律解决实际问题的能力。

3.情感态度与价值观

通过观看三峡工程的相关视频，了解它的作用和意义，激发学生爱国主义热情，体会物理理论应用于实践所产生的价值。

通过对交流电变化规律的推导，逐步树立应用物理规律分析实际问题的信念。

教学重难点：

1.重点：交流电的产生原理和过程及交流电的变化规律。

2.难点：交流电的变化规律的推导。

教学资源：

演示实验：交流发电机、灯泡、电流表；交流发电机模型；示波器、函数信号发生器。

课时安排：45分钟。

教学过程：

活动之一：引入交变电流的概念。

图片引入：展示“三峡大坝”图片并简单介绍，引入实验。

演示实验：实验1：发电机与小灯泡连接。

实验2：发电机与电流表连接。

进入新课引入概念：引导学生观察实验现象，得出发电机产生的是大小和方向都随时间变化的交变电流，并进入新课。

活动之二：分析交变电流的产生过程。

设置疑问：对比恒定电流和直流电流，引出问题：为什么会产生交变电流？

介绍结构：介绍教学手摇发电机的主要构造。

理论分析：结合发电机模型，引导学生从理论上分析交变电流产生的过程，引出中性面的概念，让学生定性的得出交变电流的大小和方向的变化特点。

实验验证：通过实验验证交变电流的方向变化特点。

动画模拟：模拟形成电流的微观自由电荷定向运动的特点

活动之三：推导交变电流的具体变化规律。

创设情景：情景1：单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动。提供已知条件，推导线圈在中性面和垂直中性面两个特殊位置的感应电动势。

引导分析。

得出结果：引导学生先将立体图转化为平面图，再进行分析，得出结果。

拓展情景。

学生推导。

集体评价。

确定结果：情景2：单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。提供已知条件，推导线圈在t时刻的感应电动势。

学生请一个学生上台推导，得出结果。然后集体评价，得出正确结论。

拓展情景：情景3：n匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，求感应电动势。

集体完成：情景4：n匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。求感应电流，路端电压。

总结规律：规律：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动时，产生正弦式。

交变电流。简称正弦式电流。

实验演示：告诉学生正弦式电流只是常见的交变电流的一种，还有其它的形式。

知识延伸同时将其它某几种通过示波器显示出来。

活动之四：描述交变电流的变化规律。

公式描述：借鉴前面的推导结果，直接写出正弦式交变电流的数学表达式。

图象描述：引导学生画出感应电动势的变化图像，强调画图的规范性和条理性。

实验验证：运用示波器显示人工匀速摇动发电机的电压随时间变化的图象，并引导学生分析不是正弦式图象的原因。

实验演示：引入家庭用电，输入到示波器。显示出正弦式波形。

知识延伸：告诉学生正弦式电流只是常见的交变电流的一种，还有其它的形式，同时将其它某几种通过示波器显示出来。

活动之五：大型交流发电机的介绍。

播放视频：播放大型发电机的视频。

知识介绍：介绍交流发电机的基本组成和种类。

课堂小结：引导学生进行课堂小结。

播放视频：通过视频展示三峡工程的全面效益。

课后任务：布置课后作业。

板书设计。

第一节 交变电流的产生和变化规律。

一、交变电流的产生

1.什么是交變电流？

大小和方向都随时间做周期性变化的电流。

2.交变电流的产生过程：

中性面：线框平面与磁感线垂直的位置。

线圈位于中性面时，Φ最大，

线圈垂直中性面时，Φ=0，最大

线圈越过中性面时，线圈中I感方向要改变，转一周，改变两次。

二、交变电流的变化规律

线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦式交变电流，简称正弦式电流。

1.正弦式电流的表达式： 2.正弦式电流的图象：

三、几种常见的交变电流波形

物理交变电流复习教案 第4篇

【知识与技能】

知道交变电流和电压的峰值及用途，并知道有效值的概念及计算。

【过程与方法】

用等效的方法求出交变电流的有效值。

【情感态度与价值观】

通过学习交变电流的有效值及峰值，明白其在生活中的具体应用，体会物理的生活性，增强学习物理的兴趣。

二、教学重难点

【重点】

交变电流的峰值及有效值的概念及计算。

【难点】

明白交变电流有效值的概念及计算。

三、教学过程

环节一:新课导入

复习上节课交变电流的产生来导入新课。

问题1：交变电流的产生原理是什么?它的表达式的意义及各个物理量的含义?

学生的回答之后引导其思考，在交变电流及电压中，除了最大值和角速度，还可以有哪些物理量来描述交流电?

学生回答：知道了线圈的转速，那么线圈在其中转动一圈的时间是多少?

教师点评：不错这个我们叫做周期，大家知道我们在实验室用学生电源做实验时，用电流表或者电压表测出来的电流和电压的示数表示什么意思嘛?

学生回答：表示电流和电压的大小。

教师点评：其实呢，大家答的有一定的道理，但在我们电学中，电流表和电压表的示数有一个专门含义叫做有效值，今天就来学习它。

引出课题——交变电流的峰值及有效值(板书)。

环节二：新课探究

(一)峰值

教师引导学生利用前面交流电的产生原理及表达式来理解交流电的峰值。

教师：我们前面学习交流电的产生，是因为线圈在磁场中以一定的角速度做周期性的转动，线圈转动一圈的时间就是线圈周期及交流电的周期T，周期的倒数就是线圈的频率1/T=f。根据交流电的数值表达式，我们知道交流电的电压是在不断变化，那么它的最值是多少?

学生回答：交流电的最大值就是Im和Em，最小值是为零。因为电压虽然有正负之分，但只是表示大小。

教师点评：同学分析的非常仔细，交流电的最大值Im和Em就是峰值，可以用来表示电流的强弱和电压的高低。

教师：大家知道电容器的所能承受的最大电压是有什么要求吗?对正常的家用电器来说是其铭牌上标记的220v吗?接下来学习解决这个问题?

(二)有效值

教师出示一道例题：

说明：以上三个球有效值的公式仅适用于正弦和余弦交变电，交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的。

环节三：巩固练习

教师提问：电容的击穿电压是电压峰值还是有效值?保险丝的熔断电流是交变电的峰值还是有效值?

学生回答：电容的击穿电压和保险丝的熔断电流都是其能承受的最大值，即其需大于正常使用的交变电的电压及电流的峰值。

教师总结：交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值;交流电压表和交流电流表的示数是有效值;交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值。

环节四：小结作业

总结概括本节课的主要知识点：交流电的峰值及有效值的概念和意义。

表征交变电流的物理量物理教案 第5篇

3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量．

教学重点：表征交流电的几个物理量，特别是“有效值”

教学难点：有效值的理解

教学方法：启发式综合教学法

教学用具：幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、

教学过程：

一、知识回顾

（一）、交变电流：

大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．如图所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流．如图（b）所示．而（a）、(d)为直流，其中（a）为恒定电流．

（二）、正弦交流的产生及变化规律．

1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的．即正弦交流．

2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面．这一位置穿过线圈的磁通量最大，但各边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势．

3、规律：

（1）函数表达式：  匝面积为  的线圈以角速度  转动，从中性面开始计时，则  ．用  表示峰值  ,则  在纯电阻电路中，

电流：  ．

电压：  ．

（2）图象表示：

二、新课教学：

1、表征交变电流大小物理量

①瞬时值：对应某一时刻的交流的值，用小写字母表示，  ，  ，  ．

②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，  ,  ，  ．

注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为  ，即仅由匝数  ，线圈面积  ，磁感强度  和角速度  四个量决定．与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的．

③有效值：

ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量

ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值．

ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是  ；  。

注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有  ；  的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值．即  ．

ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值．对于交流电若没有特殊说明的均指有效值．ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值．

④峰值、有效值、平均值在应用上的区别．

峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义．若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值．

交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的．而平均值是由公式  确定的，其值大小由某段时间磁通量的变化量来决定，在不同的时间段里是不相同的．如对正弦交流，其正半周或负半周的平均电动势大小为：而一周期内的平均电动势却为零．在计算交流通过电阻产生的热功率时，只能用有效值，而不能用平均值．在计算通过导体的电量时，只能用平均值，而不能用有效值．

物理交变电流复习教案 第6篇

一、预习目标

1、知道描述交变电流的相关物理量

2、知道物理量之间的关系

二、预习内容

表征交变电流的物理量

1、瞬时值：正弦交流电瞬时值的表达式为：

电压瞬时值：（ ） 电流瞬时值：（ ）

2、最大值：交流电的最大值反映的是交流电大小的变化范围，当线圈平面与磁力线平行时，交流电动势最大值：（Em＝NBSω），

瞬时值与最大值的关系是：（－EmeEm）

3、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，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫做该交流电的有效值，正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是：

（E=Em/ U=Um/ I=Im/ ）

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最大值，都是指（ ）

4、平均值：交流电的平均值是交流电图像中波形与横轴所围的面积跟时间的比值，用（e=nΔΦ／Δt）计算

5、表征交变电流变化快慢的物理量

①周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s .

②频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：HZ.

③角频率ω：就是线圈在匀强磁场中转动的.角速度。单位：rad/s.

④角速度、频率、周期的关系（ω=2πf=2π/T）

课内探究学案

一、学习目标

l、掌握表征交变电流大小物理量．

2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题．

3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量．

学习重难点：表征物理量及物理量间的关系，并能熟练解决相关问题

二、学习过程

1、写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式？

2、峰值、有效值和平均值有什么区别？

3、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是： ，是不是对一切交变电流都是如此？

3、在我们经常遇到的问题中，那些地方应用有效值？那些地方应用最大值？那些地方应用平均值？

三、反思总结

本节课学习的是描述交变电流的物理量。如：周期和频率表示交变电流周期性变化快慢的物理量；最大值表明交变电流在变化过程中所能达到的最大数值，反映了交变电流的变化范围；而有效值反映的是交流电的热效应在时间上的平均效果。交变电流的有效值是教学的重点也是难点。

四、当堂检测

1、电阻R1、R2与交流电源按照图1方式连接，R1=10Ω，R2 =20Ω。合上开关S后，通过电阻R1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则 ( )

A．通过R1的电流有效值是1.2A

B．R1两端的电压有效值是6V

C．通过R2的电流最大值是1.2 A

D．R2两端的电压最大值是6 V

答案：BD

2、如图2所示，表示一交流电的电流随时间的变化图象，其中电流正值为正弦曲线的正半周，则该交流电的有效值为多少？

答案：

课后练习与提高

1、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

答案：B

2、如图5－2－2所示，在匀强磁场中有一个“冂”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=5 /πT，线框的CD边长为20cm.CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，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）若线框电阻r=3,再将AB两端接“6V，12W”灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际功率多大？

解析：（1）注意到图示位置磁感线与线圈平面平行，瞬时值表达式应为余弦函数，先出最大值和角频率：

ω=2πn=100πrad/s

Em=BSω=5 /π0.20.1100π=10 (V)

所以电动势瞬时表达式应为：e=10 cos100πt(V)。

（2）小灯泡的电阻为R=U额2／P额＝62/12=3Ω，

先求出交变电流电动势有效值 E=Em/ =10(V)

此后电路可看成恒定电流电路，由于R=r, U=Em/2=5V，小于额定电压，故小灯泡不能正常发光。其实际功率是p=U2/R=52/3=25/3=8.3(W)

3、将电阻为r的直导线abcd沿矩形框架边缘加以弯曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在线端a、d间接电阻R和电流表A，且以a、d端连线为轴，以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，如图5-2-3所示，求：

（1）交流电流表A的示数；

（2）从图示位置转过90°角的过程中，电阻R上产生的热量；

（3）写出弯曲导线转动过程中，从图示位置开始计时的电动势的表达式。

解析：（1）弯曲导线转到图示位置时有感应电动势的峰值为Em=BL2ωL1= BωL1L2

产生电流的峰值为Im=Em/(R+r)= BωL1L2/(R+r)

电流表A的示数I=Im/ = BωL1L2/2(R+r)

（2）由图示位置转过90°角所用时间t=T/4=π/2ω

电阻R上产生的热量为QR=I2Rt=πωR B2L12L22/4(R+r)2

专题十四 交变电流 第7篇

A. [2]A B. [145]A C. 1.5A D. [22]A

2. 如图2所示为一交变电流的电流图象，该电流的有效值为（ ）

A. [I0] B. [22I0] C. [2I0] D. [I02]

3. 下列所列数据不属于交流电有效值的是（ ）

A. 交流电表的示数 B. 灯泡的额定电压

C. 电容器的耐压值 D. 保险丝的额定电流

4. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流[E=2202sin100πtV]，那么（ ）

A. 该交变电流的频率是100Hz

B. 当[t=0]时，线圈平面恰好与中性面垂直

C. 当[t=1200s]时，[e]有最大值

D. 该交变电流电动势的有效值为[2202]V

5. 下列四个图象中描述的是正弦式交变电流的是（ ）

6. 如图3是我国民用交流电的电压的图象. 根据图象可知，下列有关家庭用交变电压参数的说法中，错误的是（ ）

A. 电压的最大值是311V

B. 用电压表测出的值是220V

C. 交流电的频率是50Hz

D. 某一时刻的交流电压为[U=311sin50πt]V

7. 某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图4，下列说法中正确的是（ ）

A. 交变电流的频率为0.02Hz

B. 交变电流的瞬时表达式为[i=5cos50πtA]

C. 在[t=0.01s]时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大

D. 若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W

8. 如图5，三只白炽灯泡[L1]、[L2]、[L3]分别与线圈[L]、电阻[R]、电容器[C]串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为[U1=Umsinwt]，此时三只灯泡的亮度相同. 现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为[U2=Umsinwt2]，则三只灯泡的亮度变化是（ ）

A. [L1]变亮，[L2]不变，[L3]变暗

B. [L1]变暗，[L2]不变，[L3]变亮

C. [L1]变亮，[L2]变亮，[L3]变暗

D. [L1]变暗，[L2]变亮，[L3]变亮

9. 如图6，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，[L]是一个自感系数很大，电阻可忽略的自感线圈，[C]是电容很大的电容器. 当S闭合与断开时，A、B灯泡的发光情况是（ ）

图6

A. S刚闭合后，A亮一下又逐渐变暗直至熄灭，B逐渐变亮

B. S刚闭合后，B亮一下又逐渐变暗直至熄灭，A逐渐变亮

C. S闭合足够长时间后，A和B都一样亮

D. S闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭，而A逐渐熄灭

10. 在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用图7电路，其中[a、b]应选择的元件是（ ）

A. [a]是电容较大的电容器，[b]是低频扼流圈

B. [a]是电容较大的电容器，[b]是高频扼流圈

C. [a]是电容较小的电容器，[b]是低频扼流圈

D. [a]是电容较小的电容器，[b]是高频扼流圈

11. 如图8所示的理想变 [图8]压器，对于原、副线圈，一定相等的物理量是（ ）

A. 交流电的最大值

B. 磁通量的变化率

C. 电功率

D. 交变电流频率

12. 变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一块整硅钢，这是为了（ ）

A. 增大涡流，提高变压器的效率

B. 减小涡流，提高变压器的效率

C. 减小涡流，减小铁芯的发热量

D. 增大涡流，减小铁芯的发热量

13. 理想变压器的原副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为（ ）

A. 90V B. 0.4V C. 6V D. 0

14. 如图9，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1. 原线圈接入一电压为[u=U0sinωt]的交流电源，副线圈接一个[R]=27.5Ω的负载电阻. 若[U0]=[2202]V，[f]=100πHz，则下述结论正确的是（ ）

A. 副线圈中电压表的读数为55V

B. 副线圈中输出交流电的周期为[1100πs]

C. 原线圈中电流表的读数为0.5A

D. 原线圈中的输入功率为[1102W]

15. 变压器是根据电磁感应原理工作的，理想变压器工作时不损耗能量，不会改变交变电流的周期和频率. 如图10所示的变压器在工作时，要想增大原线圈的输入电流，可以采用的方法是（ ）

A. 同时增加初级线圈的匝数[n1]、减小次级线圈的匝数[n2]

B. 保持滑动变阻器不动，减小次级线圈的匝数[n2]

C. 只将滑动变阻器的滑片向[b]端滑动

D. 只将滑动变阻器的滑片向[a]端滑动

16. 如图11是街头变压器给用户供电的示意图. 输入端接入的电压[u=22002sin100πtV]，输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用[R]表示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，题中电表均为理想交流表，则下列说法正确的是（ ）

A. [V2] 表的读数为[2202]V

B. [A1] 表的示数随[A2] 表的示数的增大而增大

C. 副线圈中交流电的频率为100Hz

D. 用户端闭合开关，则[V2] 表读数不变，[A1] 表读数变大，变压器的输入功率增大

17. 如图12甲，两个相同变压器的副线圈接有相同的灯泡[L1]、[L2]，原线圈接有定值电阻[R]，导轨和金属棒[MN]的电阻不计. 现使金属棒沿轨道向右匀速运动，图12乙中金属棒移动速度大于甲图中棒的移动速度，则在棒运动的过程中（ ）

A. [L1]、[L2]都发光，[L2]比[L1]亮

B. [L1]、[L2]都不发光

C. [L2]发光，[L1]不发光

D. [L1]发光，[L2]不发光

18. 有理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图13. 如果负载电阻的滑片向上移动，则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是（ ）

A. [V1] 、[V2] 不变，[A1] 增大、[A2] 减小，[P]增大

B. [V1] 、[V2] 不变，[A1] 、[A2] 增大，[P]增大

C. [V1] 、[V2] 不变，[A1] 、[A2] 减小，[P]减小

D. [V1] 不变，[V2] 增大，[A1] 减小，[A2] 增大，[P]减小

19. 如图14，一个理想变压器，[O]点为副线圈的中心轴头，电路中的两个电阻的大小相同. 设开关K闭合前后原线圈的电流分别为[I1]和[I2]，则电流[I1]∶[I2]为（ ）

A. 1∶1 B. 2∶1

C. 1∶2 D. 上述三个选项都不正确

20. 如图15是一台理想自耦变压器，在[a、b]之间接正弦交流电，A、V分别为理想交流电流表和交流电压表. 若将调压端的滑动头[P]向上移动，则（ ）

A. 电压表V的示数变大

B. 变压器的输出功率变大

C. 电流表A的示数变小

D. 电流表A的示数变大

21. 如图16，理想变压器副线圈接两个相同的灯泡[L1]和[L2]. 输电线的等效电阻为[R]. 开始时，电键S断开，当S闭合时，下列说法中错误的是（ ）

A. 副线圈两端的输出电压减小

B. 通过灯泡[L1]的电流减小

C. 原线圈中的电流增大

D. 变压器的输入功率减小

22. 远距离输电都采用高压输电，其优点是（ ）

A. 可增大输电电流

B. 可加快输电速度

C. 可增大输电功率

D. 可减少输电线上的能量损失

23. 在远距离输电时，输送的电功率为[P]，输电电压为[U]，所用输电导线的电阻率为[ρ]，截面积为[S]，两地的距离为[L]，输电线上损耗的电功率为[P1]，用户得到的电功率为[P2]. 下列关于[P1]和[P2]的表达式，正确的是（ ）

A. [P2=P（1-2PρLU2S）] B. [P2=P-U2S2ρL]

C. [P1=P2ρLU2S] D. [P1=U2SρL]

24. 关于远距离输电，下面说法正确的是（ ）

A. 在输电功率一定的条件下，根据[P=U2R]可知，导线上损失的电功率与输电电压的平方成正比，与输电线电阻成反比

B. 在输电功率一定的条件下，根据[P=I2R]可知，导线上损失的电功率与输电电流的平方成正比，与输电线电阻成正比

C. 在输电功率一定和输电线选定的的条件下，导线上损失的电功率与输电电压的平方成反比

D. 在输电功率和电压一定的条件下，导线上损失的电功率与输电线的直径的平方成正比

25. 矩形线圈在一匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动，产生的交变电动势表达式为[e=311sin314t]V，求：

（1）电动势的最大值、有效值和频率；

（2）若矩形线圈是100匝，线圈平面面积为0.02m2，匀强磁场的磁感应强度[B]是多少；

（3）当线圈平面从中性面开始转过[3π4]时，电动势的瞬时值是多大.

26. 如图17为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V，40W”的白炽灯6盏）供电. 如果输电线的总电阻[R]是4Ω，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1∶4和4∶1，那么：

（1）发电机的输出功率应是多大；

（2）发电机的电动势是多大；

（3）输电效率是多少.

27. 如图18，变压器原线圈输入电压为220V，副线圈输出电压为36V，两只灯泡的额定电压均为36V，[L1]额定功率为12W，[L2]额定功率为6W. 求：

（1）该变压器的原副线圈匝数比.

物理交变电流复习教案 第8篇

知识目标

1、知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的．知道中性面的概念．

2、掌握交变电流的变化规律及表示方法，理解描述正弦交流电的物理量的物理含义．

3、理解正弦交流电的图像，能从图像中读出所需要的物理量．

4、理解交变电流的瞬时值和最大值，能正确表达出正弦交流电的最大值、有效值、瞬时值．

5、理解交流电的有效值的概念，能用有效值做有关交流电功率的计算．

能力目标

1、掌握描述物理规律的基本方法――文字法、公式法、图像法．

2、培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力．

3、培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力．

情感目标

培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神．

教学建议

教材分析以及相应的教法建议

1、交流与直流有许多相似之处，也有许多不同之处．学习中我们特别要注意的是交流与直流的不同之处，即交流电的特殊之处．这既是学习、了解交流电的关键，也是学习、研究新知识的重要方法．在与已知的知识做对比中学习和掌握新知识特点的方法，是物理课学习中很有效和很常用的方法．

在学习交变电流之前，应帮助学生理解直流电和交流电的区别．其区别的关键是电流方向是否随时间变化．同时给出了恒定电流的定义――大小和方向均不随时间变化．

2、对于交变电流的产生，课本采取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的讲述方法．为了有利于学生理解和掌握，教学中要尽可能用示波器或模型配合讲解．教学中应注意让学生观察教材中的线圈通过4个特殊位置时电表指针的变化情况，分析电动势和电流方向的变化，使学生对线圈转动一周中电动势和电流的变化有比较清楚的了解．有条件的，还可以要求学生运用已学过的知识，自己进行分析和判断．

3、用图像表示交变电流的变化规律，是一种重要方法，它形象、直观、学生易于接受．要注意在学生已有的图像知识的基础上，较好地掌握这种表述方法．更要让学生知道，交变电流有许多种，正弦电流只是其中简单的一种．课本中用图示的方法介绍了常见的几种，以开阔学生思路，但不要求引伸．

4、在这一节中学生要第一次接受许多新名词，如交变电流、正弦电流、中性面、瞬时回值、最大值（以及下一节的有效值）等等．要让学生明白这些名词的准确含义．特别是对中性面的理解，要让学生明确，中性面是指与磁场方向垂直的平面．当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势为零，线圈转动过程中通过中性面时，其中感应电动势方向要改变．

5、课本上介绍的交变电流的产生，实际上是正弦交流电的产生．以矩形线框在匀强磁场中匀速转动为模型，以线框通过中性面为计时起点，得到电动势随时间满足正弦变化的交变电流．这里可以明确指出，电动势的最大值由线框的匝数、线框面积、转动角速度和磁感应强度共同决定．

6、课本将线框的位置与产生的电动势的对应起来，意图是帮助学生建立起鲜明的形象，把物理过程和描述它的物理规律对应起来．教师可以通过一些问题的提问，帮助学生理解有关内容，例如，如果在线框转到线框平面与磁感线平行时开始计时，它产生的电动势随时间变化的图像应是什么样的？

7、交流电的有效值、周期等概念的学习重在理解．

交流电的有效值概念是本章的重点，也是难点．课本中的交流电有效值定义特别强调是从使电阻产生热量等效这一方面来定义交流电的有效值的．教材中直接给出了正弦交流电流的有效值与最大值的关系式，但不要求证明，为了让学生更好地理解和熟悉有效值，课本上已经指出，交流电压表和电流表的示数都是有效值，家用电器上的标称也是有效值．

交流电的周期描述交流电的变化快慢．在一个周期时间内，交流电完成一次完全变化．在实际生活中，经常能见到的是交流电的频率．我国民用交流电的频率是50HZ．在一些欧美国家，交流电的频率是60HZ．

8、交流电的最大值、有效值、周期和频率都是描述交流电某一方面的特性，而交流电的图像却可以全面反映某一交流电的情况．所以，要求学生能够从交流电的图像中得到描述交流电的各个物理量．

教学重点、难点分析以及解决办法

1、重点：交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点．

2、难点：交变电流产生的物理过程的分析．

3、疑点：当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零．当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大．即  ，  有最大值；  ，  的理解．

4、解决办法：

通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示，立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的．

通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向 之间关系，利用导体切割磁场线方法来处理，使问题容易理解．

教学设计方案

交流电的产生和变化规律

教学用具：交流发电机模型、演示电流表

教学过程 ：

一、知识回顾

教师：如何产生感应电流？

请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型．

学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动．

二、新课教学：

1、交变电流的产生

演示1：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表．

当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次．

表明电流强度的`大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电．

2、交变电流的变化规律

投影显示：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．

分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用．

（1）线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．

教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面．

中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零．

（2）当线圈平面逆时针转过 时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．

（3）再转过 时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．

（4）当线圈再转过 时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反．

（5）再转过 线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势．

在场强为 的匀强磁场中，矩形线圈边长为 ，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为 ，从中性面开始计时，经过时间 ．线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？

线圈转动的线速度为  ，转过的角度为  ，此时ab边线速度  以磁感线的夹角也等于  ，这时ab边中的感应电动势为：

同理，cd边切割磁感线的感应电动势为：

就整个线圈来看，因ab、cd边产生的感应电势方向相同，是串联，所以当线圈平面跟磁感线平行时，即  ，这时感应电动势最大值  ；

．

感应电动势的瞬时表达式为：

可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的．即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化．

当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的电阻为  ，则电路的感应电流的瞬时值为表达式  ．

感应电流瞬时值表达式为  ，这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流．

3、交流电的图像

交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角（或者表示线圈转动经过的时间 ），纵坐标表示感应电动势 （感应电流 ）．

4、交流发电机

（1）发电机的基本组成

①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）．

②用来产生磁场的磁极．

（2）发电机的基本种类

①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）．

②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）．

无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子．

三、小结：

1、交流电的产生

强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．

2、交流电的变化规律

感应电动势的瞬时表达式为：  ．