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描述交变电流的物理量课件人教选修

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1、第二节描述交变电流的物理量,课标定位学习目标：1.知道交变电流的周期和频率，以及它们之间的关系2知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系3知道我国供电线路交变电流的周期与频率重点难点：1.对交变电流的理解和应用2计算一些非正弦式交变电流的有效值,课前自主学案,一、周期和频率 1周期：交变电流完成_所需的时间，用_表示，单位是_ 2频率：交变电流在1 s内完成_的次数，用_表示，单位：_,一次周期性变化,T,秒,周期性变化,f,赫兹,二、峰值和有效值 1峰值：交变电流在一个周期内所能达到的_，峰值可以用来表示交变电流的_或电压的_，但不能用来表示交变电流产生的_ 峰值在实际中有一定的指导意义，所有使用交变电流的用电器，其最大耐压值应_其使用的交流电压的峰值，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许施加电压的_,最大值,强弱,高低,热效应,不小于,最大值,2有效值：让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流是I、电压是U,我们就把I、U叫做这个交流的有效值在没有特别说明时，通常所说的交变电流、电压、电动势都是指有效值

2、，交流电流表测量的值也是有效值，交流用电设备铭牌标出的电压、电流值也是指有效值正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系：I_Im，U_Um，E_Em.,三、相位如图521所示，甲、乙两交流电的表达式分别为：u甲Emsint；u乙Emsin(t)，其中“_”叫做交变电流的_，是t0时的相位，叫做交变电流的_图521,t,相位,初相位,两支交流的_叫做它们的相位差例如两支交流电，u1Emsin(t1)，u2Emsin(t2)，它们的_，但初相位不同，它们的相位差(t2)(t1) _，是一个常量，等于两个初相之差，不随时间变化，可以说，这两支交变电流的变化规律是相同的，只是_不同,相位之差,频率相同,21,变化步调,核心要点突破,一、对有效值的理解、计算方法 1有效值的理解交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，理解有效值重点在“等效”，“效果”相同在定义中体现为相同电阻、相同时间，产生相同热量，交变电流与多大的直流电“效果”相同，有效值就是多大,3几种典型的有效值,特别提醒：铭牌上表示的和电表测量的都是有效值，电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿,即时应

3、用 1关于交流电的有效值，正确的说法是( ) A对于各种交变电流，最大值的平方都等于有效值平方的2倍 B有效值就是交流电在一个周期内的平均值 C交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的 D在交流电路中，交流电流表及交流电压表的读数表示的均为有效值,二、交变电流的四值对比,特别提醒：(1)交变电流的平均值不等于有效值，不是初、末状态瞬时值的平均值 (2)交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间的长短均有关 (3)计算通过导体某一截面的电荷量时，只能用交变电流的平均值,一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图522所示由图可知( )图522,课堂互动讲练,【思路点拨】本题首先可以从图中得到交变电流的频率和峰值，然后可由正弦式交变电流峰值与有效值的关系确定其有效值，最后由有效值计算电阻消耗的电功率,【答案】 BD 【规律总结】根据函数表达式和图象确定表征交变电流的物理量时，首先要确定交变电流的周期和峰值，在此基础上正确运用相关关系式进行分析求解,变式训练1 将阻值为5 的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图523所示下列说法正确的是( )图523,某一交流电的电

4、压波形如图524所示，求这一交流电的电压的有效值U.,图524,【思路点拨】首先根据ut图象得出交变电流的周期，然后根据有效值的定义计算出有效值，时间可取一个周期,变式训练2 如图525甲为电热毯的电路图，电热丝接在u311sin100t V的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输出电压变为图乙所示波形,从而进入保温状态若电阻丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是( ),图525,A110 V B156 V C220 V D311 V,图526,(1)转动中感应电动势的最大值和有效值 (2)电路中交流电压表和电流表的示数 (3)线圈从图示位置转过90的过程中通过电阻R的电量【思路点拨】解答本题时应把握以下三点： (1)由交流电的瞬时值表达式确定最大值 (2)电表示数对应交流电的有效值 (3)计算电量用交流电的平均值,【答案】 (1)50 V 35.4 V (2)31.86 V 3.54 A (3)0.16 C,【规律总结】在研究交变电流做功、电功率及产生的热量时只能用有效值；在研究交变电流通过导体横截面的电荷量时只能用平均值,变式训练3 (2009年高考福建理综卷)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图527甲所示已知发电机线圈内阻为5.0 ,现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，则( )图527,A电压表V的示数为220 V B电路中的电流方向每秒钟改变50次 C灯泡实际消耗的功率为484 W D发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J,

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