交流電的產(chǎn)及描述、感抗和容抗.doc

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1、第46課時(shí)交變電流電感和電容對(duì)交變電流的影響課前準(zhǔn)備區(qū)●考綱預(yù)覽●1交變電流描述交變電流的物理量和圖象Ⅰ相位的概念不做要求2正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式Ⅰ3電感和電容對(duì)交變電流的影響Ⅰ■預(yù)習(xí)內(nèi)容■：教科版選修3-2P34-37p40-43◇知識(shí)整理◇：1．正弦式交變電流的產(chǎn)生：線圈在磁場(chǎng)中繞于磁場(chǎng)方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生交變電流，2．正弦式交變電流的的特點(diǎn)：正弦式電流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流和某一電路上的電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化?？捎孟铝懈魇奖硎荆篹＝Ｅmsinωt①i＝Ｉmsinωt②u＝Ｕmsinωt　③以上三式成立的條件是：t=0時(shí)刻，線圈位于位置。第

2、②、第③式只對(duì)電路成立。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為正弦式電流的圖象（如圖所示）3．描述交變電流的物理量（1）周期T、頻率f和角速度ω；關(guān)系：T=，ω=/T=f（2）峰值：Em、Um、Im分別表示電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流的峰值。（電容器擊穿電壓看峰值）（3）有效值：讓交流電與恒定電流通過(guò)相同的，如果在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的相等，則這個(gè)恒定電流的數(shù)值就是這個(gè)交流電的有效值．（常用E、U、I表示）下列情況要使用有效值①伏特表、安培表的示數(shù)為有效值②計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(如功、功率、熱量等)用有效值③電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是有效值④保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值電流的有效值

3、與峰值之間的關(guān)系是：E=，U=，I=（4）瞬時(shí)值：交變電流在任一時(shí)刻的值。（常用e、u、i表示）．如：e＝Ｅmsinωt；i＝Ｉmsinωtu＝Ｕmsinωt。(5)平均值：=；某一時(shí)間內(nèi)通過(guò)干路的電量q=4．電感和電容對(duì)交變電流都有阻礙作用電感：（1）阻礙大小用感抗XL表示．（2）阻礙原理：現(xiàn)象．（3）應(yīng)用：低頻扼流圈自感系數(shù)Ｌ很，作用是“”；高頻扼流圈，線圈的自感系數(shù)Ｌ很，作用是“”．電容：交流電能“通過(guò)”電容器，但電容器對(duì)交流電有阻礙作用，阻礙大小用容抗XC表示．可概括為“;”．●預(yù)習(xí)檢測(cè)●1．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的正弦交變電流電動(dòng)勢(shì)的最大值為311V，其線圈共

4、100匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100π(rad/s)．（1）從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；（2）此線圈與外電路組成閉合電路，總電阻100Ω，求t=1/600s時(shí)干路電流表的讀數(shù)；（3）求線圈中磁通量變化率的最大值．2．如圖所示，把電阻R、電感線圈L、電容器C接到某一交流電源上時(shí)，三只電流表的示數(shù)相同．若保持電源電壓不變，而使交變電流的頻率逐漸減少，則三個(gè)電流表的示數(shù)I1、I2、I3的大小關(guān)系是（　）A．I1＝I2＝I3B．I1＞I2＞I3C．I3＞I1＞I2D．I2＞I1＞I3課中學(xué)習(xí)區(qū)◆考點(diǎn)突破◆考點(diǎn)1交變電流的產(chǎn)生及規(guī)律問(wèn)題1.怎樣

5、產(chǎn)生正弦式交變電流？問(wèn)題2.它的磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律?【例1】一矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向并位于線圈平面的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．t1和t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零B．t1和t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為零C．線圈平面從與磁場(chǎng)方向平行的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)D．每當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e變換方向時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值都最大bcad【即時(shí)訓(xùn)練1】如圖所示，矩形線圈邊長(zhǎng)為ab＝20cm，bc＝10cm，匝數(shù)N＝100匝，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.01T．當(dāng)線圈以n＝50r/s的轉(zhuǎn)速?gòu)拇怪?/p>

6、于中性面的位置開(kāi)始逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：(1)線圈中交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)從線圈開(kāi)始轉(zhuǎn)起動(dòng)，經(jīng)1/300s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值．考點(diǎn)2交流電有效值及四值計(jì)算問(wèn)題1.如何計(jì)算交流電有效值？問(wèn)題2.交流電的”四值”怎么用？【例2】如圖表示一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖像。此交流電流的有效值是（　?。〢．AB．5AC．AD．3.5A【即時(shí)訓(xùn)練2】正弦半波交流電的波形如圖所示，求該交流電的有效值．BbcadO’ωOR【例3】勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，邊長(zhǎng)L的正方形線圈abcd共N匝，線圈電阻為r，線圈繞垂直于磁感線的軸OO’以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路

7、電阻為R.(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電阻R兩端電壓最大值有多大?(2)線圈平面與磁感線成60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?(3)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng)，其他能量損失不計(jì)，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機(jī)要做多少功?(4)從圖示位置開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)600的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量是多少？考點(diǎn)3交變電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題.帶電粒子穿過(guò)交變電場(chǎng)時(shí),要不要考慮電場(chǎng)電壓的變化【例4】在真空中速度υ=6.4×107m/s的電子束連續(xù)地射入兩平行板之間，如圖所示，極板長(zhǎng)度L=8×10-2m，間距為d=5×10-3m．。兩極不帶電時(shí)，電子束將沿兩極板之間的中心線通過(guò)，在兩極板上加50Hz的交變電壓u=U0si

8、nωt，如果所加電壓最大值U0超過(guò)某一值Uc時(shí)，將開(kāi)