人教版高中物理选择性必修第2册 第三章 交变电流 2 交变电流的描述.pptVIP

高中物理选择性必修第二册人教版;2交变电流的描述

1.知道描述交变电流的物理量有峰值、有效值、瞬时值、平均值、周期、频率,理

解它们的物理意义,并会进行计算。

2.能灵活利用有效值的定义来求交变电流的有效值。

3.能用公式和图像描述正弦式交变电流。;1|周期、频率、角速度和转速;2|峰值和有效值;(2)实际中的有效值

a.使用交流的电气设备上所标注的额定电压和额定电流。

b.交流电表测量的数值。

c.无特别说明时提到的交变电流的数值。

注意????在计算交变电流通过导体产生的热量和电功、电功率以及确定保险丝的熔

断电流时,只能用交变电流的有效值。

(3)在正弦式交变电流中:有效值E=?????,U=?????,I=?????。;判断正误，正确的画“√”，错误的画“?”。;6.一小型电热器接在输出电压为U0的直流电源上,经过时间t,其消耗的电能为Q。

若接在某正弦式交流电源上,经过时间2t,其消耗的电能为3Q,该交流电源输出电压

的有效值为?U0。();1|交变电流有效值的理解和计算;问题;3.如图所示为经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯两端的电压随时间变化的

图像,则此时该交变电流电压的有效值是多少?

?;4.利用闸流晶体管来实现无级调节灯的亮度的电路连接如图甲所示。经过闸流晶

体管调节后,加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时电压表的示数是多少?

?;计算有效值的两种方法

(1)按正(余)弦规律变化的交变电流,可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解,

即E=?,U=?,I=?。

(2)对于非正弦式交变电流,必须根据有效值的定义进行计算。

第一步:计算交变电流在一个周期内产生的热量Q;

第二步:将Q用相应的物理量的有效值表示,Q=I2RT或Q=?T;

第三步:代入数值,求解有效值。;几种常见电流有效值的计算;矩形单向

脉冲电流;2|交变电流的图像问题;交变电流图像的应用

从图像中可以得到的信息:

(1)交变电流的最大值、线圈转动一圈所用的时间。

(2)线圈位于中性面的时刻。

(3)线圈平行于磁感线的时刻。

(4)线圈中磁通量的变化情况。

(5)i、e随时间的变化规律。;3|交变电流的“四值”;交变??流四值的对比;有效值;?????

如图所示为交流发电机示意图,矩形线圈的匝数N=50匝,每匝线圈的边长lab=0.

4m,lbc=0.2m【1】,矩形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈总电阻r=1

Ω,外接电阻R=9Ω【2】。线圈以n=?r/s的转速在磁场中匀速转动。求:

?;信息提取????【1】可结合线圈转动的角速度计算交变电流的最大值Em=NBSω。

【2】线圈内阻和外电阻组成闭合回路,回路总电阻为10Ω。;解析????(1)Em=NBSω=NBlablbcω=50×0.2×0.4×0.2×?×2πV=160V。(由【1】得到)

(2)ω=2πn=200rad/s

Im=?=16A

i=16sin200t(A)。(由【3】【4】得到)

(3)电流表的读数I=?Im=8?A=11.31A

电压表的读数U=IR=72?V=101.82V。

(4)发电机的总功率P=IE,E=?Em

P=8?×?×160W=1280W。(由【5】得到)

发电机的输出功率等于外电路电阻消耗的电功率,即

PR=IU=8?×72?W=1152W。(由【5】得到);答案(1)160V????

(2)i=16sin200t(A)????

(3)101.82V11.31A????

(4)1280W1152W