2018-2019学年高中物理 第三章 电路与电能传输 2 交变电路学案 教科版选修1 -1

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1、2　交变电路学习目标知识脉络1.知道交变电路的组成．2．知道交变电路电压和电流是随时间周期性变化的．(重点)3．知道什么是有效值．4．知道电容器和电感器的构造及在电路中的作用．(难点)[自主预习·探新知][知识梳理]一、交变电路　交变电压及电流1．交变电路的组成(1)交变电路由交变电源及电容、电阻、电感等元件组成．(2)“～”代表交变电源，一般由交流发电机供给．家庭用的就是220V的交变电流，常称为市电．2．交变电压及交变电流(1)变化规律：在一般交流电路中电压可表示为u＝U0sin2πft，电流可表示为i＝I0sin2πft.(2)峰值、频率：U0、I0指

2、交变电路中电压、电流的峰值；f是交变电流的频率．(3)有效值：在一个周期内其交流电通过电阻R所产生的热量与某一恒定电流在同样时间内通过该电阻所产生的热量相等，那么这个直流电压(电流)的大小就叫作该交流电压(电流)的有效值．二、电容和电感1．电容(1)两块彼此绝缘而又相互靠近的导体，都可以组成一个电容器．(2)当电容器接到交流电路上，电容器交替进行充电和放电，电路中形成大小、方向不断变化的电流．电容器能够通交隔直．(3)电容对交变电流也会产生阻碍作用，我们用“容抗”表示其作用的大小．2．电感(1)电感由线圈，或者加铁芯的线圈构成．(2)直流电路中电感的作用仅在

3、电源接通和断开瞬间表现出来．(3)在交变电路中由于电流不断变化，因而电感线圈中不断产生电磁感应现象，电感的存在反抗着或阻碍着电流的变化．因而电感对交变电流时刻都有阻碍作用，称为“感抗”．(4)电感有通直阻交的作用．[基础自测]1．思考判断(1)家用照明电是交变电流．(　　)(2)照明电路电压为220V指的是有效值．(　　)(3)交变电路的有效值是以电流的热效应定义的．(　　)(4)在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器．(　　)(5)电感器对直流电的阻碍作用也较大．(　　)(6)电感器对直流的阻碍作用较小．(　　)【提示】　(1)√　(2)√　(3)√　

4、(4)√　(5)×　(6)√2．关于交变电流和直流电的说法中，正确的是(　　)A．如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流B．直流电的大小和方向一定不变C．交变电流一定是按正弦规律变化的D．交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化D　[A、如果只有电流大小做周期性变化而电流方向不变，则为直流电，故A错误；B、直流电的大小可以变化，但方向一定不变，故B错误；C、只要电流的方向发生变化，则就是交流电，不一定是按正弦或余弦规律变化的，故C错误；D、交流电的最大特征是电流的方向随时间发生周期性变化，故D正确；故选D.]3．下列关于电容器对交流电的

5、作用的描述中，正确的是(　　)A．交流电通过电容器，电容器要起一定的阻碍作用B．交流电能通过电容器，电容器不起阻碍作用C．交流电不能通过电容器，电容器要起一定的阻碍作用D．交流电不能通过电容器，电容器要起相当大的阻碍作用A　[电容器具有隔直通交的作用，故直流电不能通过电容器，交流电能通过电容器，但通过电容器时，电容器起到一定的阻碍作用，A正确．]4．关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是(　　)【导学号：37032069】A．电感不能通直流电流，只能通交变电流B．电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C．同一个电感线圈对频率越低的交变电流的阻碍越小

6、D．同一个电感线圈对频率越高的交变电流的阻碍越小C　[电感既能通直流电，也能通交流电，对直流电阻碍作用很小，对交流电阻碍作用较大，且随交流电频率的升高，阻碍作用增大，故选项ABD错误，C正确；故选C.][合作探究·攻重难]描述交变电流的物理量1．周期交变电流完成一次周期性变化所需的时间，用T表示，单位是秒(s)．2．频率交变电流在1s内完成周期性变化的次数，用f表示，单位是赫兹(Hz)．3．ω、T、f的关系ω＝＝2πf，T＝或f＝.4．峰值(1)定义：交变电流的电压、电流所能达到的最大数值．(2)应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值．5．有效值的应

7、用(1)交流用电设备上标的是额定电压和额定电流．(2)交流电压表测量的数值．(3)无特别说明时提到的交变电流的数值．6．峰值和有效值的关系对于正弦式交变电流，有效值I、U与峰值Im、Um之间的关系：I＝，U＝.　如图321表示一交变电流随时间而变化的图像．此交变电流的有效值是(　　)图321A．5A　　　B．5AC．3.5AD．3.5A思路点拨：①根据定义求解．②选一个周期分析．③一个周期内又分两段求和．B　[使此交变电流通过电阻R，在一个周期内产生的热量为Q交＝IR·＋IR·＝(I＋I)R·式中I1＝4A，I2＝3A，T＝0.02s设另一直流电I，通过同样

8、的电阻在同样时间(T＝0.02s)内产生的热量为Q直