2019_2020版高中物理第二章交变电流2描述交流电的物理量课件教科版.pptx

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1、第二章　交变电流2描述交流电的物理量1.建立描述交变电流的物理量——周期、频率、峰值、有效值的概念.2.熟记正弦交变电流的有效值和峰值之间的关系.学科素养与目标要求物理观念：1.根据电流热效应计算有效值，体会等效思维方法的运用.2.通过特殊形式电流的有效值的计算培养综合分析能力.科学思维：NEIRONGSUOYIN内容索引自主预习预习新知夯实基础重点探究启迪思维探究重点达标检测检测评价达标过关自主预习一、周期和频率1.周期(T)：交变电流作一次变化所需的时间.2.频率(f)：交变电流在1s内完成的次数.3.T＝__或f＝__.周期性周期性变化1.峰值：交变电流的电压、电流能达

2、到的.2.有效值：让交变电流与恒定电流分别通过电阻，在相同的时间内所产生的相等，则此恒定电流的数值叫做交变电流的有效值.3.在正弦式交变电流中，最大值与有效值之间的关系E＝____＝Em，U＝____＝Um，I＝____＝Im.二、峰值和有效值最大值同一热量0.7070.7070.7071.判断下列说法的正误.(1)正弦式交变电流的正负两部分是对称的，所以有效值为零.()(2)交变电流的有效值就是一个周期内的平均值.()(3)一个正弦式交变电流的峰值同周期、频率一样是不变的，但有效值是随时间不断变化的.()(4)交流电路中，电压表、电流表的测量值都是有效值.()即学即用√××

3、×2.图1是一个正弦式交变电流的图像，由图可知，电流的峰值Im＝____A，有效值I＝__A，周期T＝__s，频率f＝_____Hz.图1140.25解析电动势的峰值为：Em＝NBSω＝10×0.5×0.22×10πV≈6.28V题图所示位置线圈中产生的感应电动势最大，为6.28V从题图所示位置转过90°时，位于中性面上，切割磁感线的两边的速度方向与磁感线平行，感应电动势为0.重点探究一、周期和频率如图所示的交变电流完成一次周期性变化需要多长时间？在1s内完成多少次周期性变化？导学探究答案完成一次周期性变化需要0.02s；在1s内完成50次周期性变化.1.周期：交变电流完成一

4、次周期性变化所需的时间.在交变电流的图像中，一个完整的正弦波形对应的时间为一个周期T.2.频率：1s内完成周期性变化的次数.3.周期和频率的关系：f＝，如图2为我国照明电路的e—t图像，则交流电的周期T＝0.02s，频率f＝50Hz.知识深化图24.说明：交变电流的周期和频率跟发电机转子的角速度ω或转速n有关.ω(n)越大，周期越短，频率越高，其关系为.A.此交变电流的频率为0.2HzB.1s内电流方向变化10次C.t＝0.1s时，线圈平面与磁场方向平行D.1s内线圈转5圈例1(多选)矩形金属线圈共10匝，绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时

5、间t变化的情况如图3所示.下列说法中正确的是√√图3解析由题图知T＝0.2s，故，即1s内完成5个周期，线圈转5圈，每转1圈电流方向改变2次，故A错误，B、D正确；在t＝0.1s时，e＝0，所以线圈平面与磁场方向垂直，故C错误.二、峰值和有效值导学探究1.如图所示是通过一个R＝1Ω的电阻的电流i随时间t变化的图像.(1)试计算1s内电阻R中产生的热量.答案Q＝I12Rt1＋I22Rt2＝42×1×0.5J＋22×1×0.5J＝10J.(2)如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R，也能在1s内产生同样的热量，这个电流是多大？答案根据交变电流有效值的定义可得：I2Rt

6、＝Q，解得I＝A.2.某交流电压的瞬时值表达式，把标有“6V2W”的小灯泡接在此电源上会不会被烧坏？把标有6V的电容器接在此电源上会不会被击穿？1.有效值的计算(1)对于正弦式交变电流，可先根据Em＝NBSω求出峰值，然后根据E＝求出其有效值.(2)当电流是非正弦式交变电流时，必须根据有效值的定义求解.先计算交变电流在一个周期内产生的热量Q，再将热量Q用相应的物理量的有效值表示，即Q＝I2RT或Q＝T，最后代入数据求解有效值.知识深化2.峰值和有效值的应用(1)峰值：电容器所能承受的电压应高于交流电压的峰值，否则电容器可能被击穿.(2)有效值：①电气设备铭牌上标注的额定电压、

7、额定电流.②交流电压表和交流电流表的数值.③保险丝的熔断电流.例2通过一阻值R＝100Ω的电阻的交变电流如图4所示，其周期为1s.电阻两端电压的有效值为图4√解析根据电流的热效应先计算电流的有效值.由(0.1A)2R×0.4s×2＋(0.2A)2R×0.1s×2＝I2R×1s，可得流过电阻的电流的有效值I＝A，电阻两端电压的有效值为U＝IR＝4V，故B正确.A.图甲、图乙均表示交流电B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝20sin100πt(V)C.图甲所示电压的有效值为10VD.图乙所示电压的有效值为1