人教版高中物理选择性必修第2册 第三章 交变电流 3 2 交变电流的描述.pptVIP

高中物理选择性必修第二册人教版第三章交变电流

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。

物理量定义单位公式意义周期交变电流完成①一次周期性变化????所需的时间②秒????T=③?????????周期越大,则交变电流变化越慢频率交变电流在1s内完成周期性变化的④次数????⑤赫兹????(符号是⑥????Hz????)f=⑦?????????频率越大,则交变电流变化越快角速度产生交变电流的线圈单位时间转过的弧度弧度每秒(rad/s)ω=?=2πf角速度越大,则交变电流变化越⑧快????转速产生交变电流的线圈单位时间转过的圈数转每秒(r/s)n=f转速越大,则交变电流变化越⑨????快????1|周期、频率、角速度和转速

1.峰值(1)定义:交变电流的电压、电流所能达到的⑩最大值????。(2)应用:电容器所能承受的电压要?高于????交流电压的峰值。2.有效值(1)定义:让交流和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叫作这个

交流的有效值。注意????根据定义求解有效值时要注意“三同”,即电阻相同、时间相同、产生的

热量相同。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=??????????。

1.保险丝的额定电流、电容器的耐压值是交变电流的有效值。?(?????)保险丝的额定电流是有效值,电容器的耐压值是最大值,故该辨析错误。2.交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值。?(?????)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值,故该辨析错误。3.任何形式的交流电压的有效值都是U=?。?(?????)4.用交流电流表测交变电流时,指针来回摆动。?(?????)5.一电阻接一直流电源,通过4A的电流时热功率为P;若换接一正弦式交流电源,它

的热功率变为?,则该交变电流的最大值为4A。?(√)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。(?????)设该电热器的电阻为R,对于直流电,有Q=?t;对于交流电,有3Q=?·2t,联立解得交流电源输出电压的有效值为U=?U0。

1|交变电流有效值的理解和计算情境????家庭照明电路使用的是电压为220V的正弦式交变电流,电流在灯丝中忽强

忽弱,那么电流强时灯应该亮,电流弱时灯应该暗。平时我们感觉不到灯有明暗变

化,是因为电流变化太快。为了保护视力,一般使用调光台灯,它是利用闸流晶体管

来实现无级调节灯的亮度的,电路连接如图所示。

问题1.为什么用交流电压表测量交变电流的电压时,其指针不左右摆动呢?提示:交流电压表测量的是交变电流的有效值,有效值不随时间变化。2.现将某无级调光台灯接在220V的正弦式交变电流上,经过闸流晶体管调节后,加

在灯管两端的电压如图所示,则此时电压表的示数是多少?提示:设该电压的有效值为U,根据有效值的定义,有?·?=?·T,解得U=110?V。

有效值的两种计算方法(1)若交变电流是按正(余)弦规律变化的,可利用正弦式交变电流的有效值与峰值

间的关系求解,即E=?,U=?,I=?。(2)若交变电流按非正(余)弦规律变化,必须根据有效值的定义来求解有效值,且时

间一般取一个周期。其具体做法是:假设让交变电流通过电阻R,计算交变电流在

一个周期内产生的热量Q(可分段计算),其中热量Q用相应的物理量的有效值表示

?,进而求出相应的有效值。

电流名称电流图线有效值正弦式交变电流?????I=?正弦半波电流?????I=?几种常见电流的有效值

正弦单向脉冲电流?I=?矩形单向脉冲电流?I=?Im非对称性矩形脉冲电流?I=?

平均值的求法交变电流的图像中,图线与横轴(t轴)所围的面积跟时间的比值表示交变电流的平

均值。电压与电流平均值的数学表达式为?=N?,?=?。当需要求某段时间内通过某一横截面的电荷量