[例1]表示交變電流隨時(shí)間變化圖象如圖所示，則交變電流有效值為(　　 )

A．5A　　　　　　　　　　　　　 B．5 A

C．3.5　　 A　　　　　　　　　 D．3.5 A

綜合應(yīng)用

[例2]交流發(fā)電機(jī)矩形線圈邊長(zhǎng)ab=cd=0.4 m，bc=ad=0.2 m，共50匝，線圈電阻r=1 Ω，線圈在B=0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)方向的軸OO′以r/s轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接電阻9Ω，如圖所示。求：

(1)電壓表讀數(shù)；

(2)電阻R上電功率。

3．正弦式交變電流最大值與有效值的關(guān)系：

I=，U=。

2．交變電流的周期與頻率的關(guān)系：T=。

本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：

1．表征交變電流的幾個(gè)物理量：周期和頻率、峰值和有效值。

2．有效值(E、I、U)

讓交變電流和直流電通過同樣的電阻，如果它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量相等，把直流電的值叫做交變電流的有效值。通常用大寫字母U、I、E表示有效值。

正弦交變電流的最大值與有效值有以下關(guān)系：

I==0.707I_m　 　　　　　　　　　　　　　　 　U==0.707U_m

［強(qiáng)調(diào)］

(1)各種使用交變電流的電器設(shè)備上所示值為有效值。

(2)交變電流表(電壓表或電流表)所測(cè)值為有效值。

(3)計(jì)算交變電流的功、功率、熱量等用有效值。

2．交變電流的峰值(E_m，I_m，U_m)

交變電流的峰值是交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值，可以用來表示交變電流的電流或電壓變化幅度。

［演示］電容器的耐壓值

將電容器(8 V，500μF)接在學(xué)生電源上充電，接8 V電壓時(shí)電容器正常工作，接16 V電壓時(shí)，幾分鐘后聞到燒臭味，后聽到爆炸聲。

電容器的耐壓值是指能夠加在它兩端的最大電壓，若電源電壓的最大值超過耐壓值，電容器可能被擊穿。但是交變電流的最大值不適于表示交變電流產(chǎn)生的效果，在實(shí)際中通常用有效值表示交變電流的大小。

思考與討論：

0-0.2s、0.2-0.5s、0.5-0.8s、0.8-1s這四個(gè)階段電流大小不變化，分別計(jì)算出熱量，然后加起來。由解得J；J；J；J

所以，1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量為　 J

由解得，A=1.67A

矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生了正弦交變電流。如何描述交變電流的變化規(guī)律呢？

可以用公式法描述。從中性面開始計(jì)時(shí)，得出

瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：e=E_msinωt　　 瞬時(shí)電流：i=I_msinωt

瞬時(shí)電壓：u=U_msinωt　　　 其中E_m=NBSω

交變電流的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化，只用電壓、電流描述不全面。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)表征正弦交變電流的物理量。

讓學(xué)生了解多種電器銘牌，介紹現(xiàn)代科技的突飛猛進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)

交變電流有效值概念。

難點(diǎn)

交變電流有效值概念及計(jì)算。

教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)

教學(xué)手段

多媒體課件

電源、電容器、燈泡“6 V，0.3 A”、幻燈片、手搖發(fā)電機(jī)

教學(xué)過程

能應(yīng)用數(shù)學(xué)工具描述和分析處理物理問題。