鲁科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流与远距离输电 第1节 交变电流的特点 (3).ppt

第3章第1节交变电流的特点

学习目标思维导图1.知道什么是交变电流。(物理观念)2.通过实验探究恒定电流与交变电流的区别。(科学探究)3.知道交变电流的周期和频率、最大值和有效值。(物理观念)4.了解最大值和有效值不同的实际应用意义。(科学思维)

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一、直流电流与交变电流1.恒定电流正常工作的干电池提供的电压不变,因而在电路中形成的电流和方向都不随时间变化,是恒定电流(如图所示)。?2.直流电流不随时间变化的电流为直流电流。?大小方向

3.交变电流在电路中形成的电流大小和随时间做变化的电流是交变电流(如图所示)。?方向周期性

想一想如图甲、乙所示的电流为交变电流的是哪个图?提示乙图所示的电流为交变电流。

二、交变电流的周期和频率1.周期:交变电流完成一次所需要的时间。用T表示,单位是。?2.频率:交变电流在一段时间内完成的次数与这段时间之比称为交变电流的频率,用f表示,单位是。?3.周期(T)和频率(f)之间的关系:。?4.正弦式交变电流:电流的大小和方向随时间按规律变化的电流。?周期性变化秒(s)周期性变化赫兹(Hz)正弦

想一想打点计时器总是每0.02s打一次点,交变电流的频率为多少?提示每0.02s打一次点,打点计时器接的交变电流的频率f=50Hz。

三、交变电流的最大值和有效值1.最大值我们用Um、Im分别表示交变电压和电流能达到的,又称峰值。?2.有效值让恒定电流和交变电流分别通过的电阻,如果它们在相同的内产生的相等,就把该恒定电流的数值规定为这个交变电流的有效值。交变电流的电流、电压的有效值分别用I、U表示。?3.正弦式交变电流的有效值和最大值的关系最大值阻值相等时间热量0.7070.707

4.应用(1)电气元件或设备上所标的耐压值指该设备所能承受的交变电流的。?(2)交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是;交流电压表测量的数值是;交变电流的数值在无特别说明时都指。?最大值有效值有效值有效值

想一想家用电是正弦式交变电流,电流的大小和方向在不断变化,我们常说家用电电压为220V,频率为50Hz,这里的220V和50Hz的物理意义是什么?如果电路中含有电容器,对电路的电压有什么要求?提示家用电压为220V,指的是交变电流电压的有效值。频率为50Hz,指交流电压、电流每秒钟周期性变化50次。把交变电流接到电容器两端时,交流电压的峰值应小于电容器所能承受的最大电压(又叫电容器的耐压值、击穿电压),否则电容器就有被击穿的危险。

易错辨析判一判(1)方向不变的电流就是恒定电流。()(2)i-t波形图是正弦曲线的一定是交变电流。()(3)我国交变电流周期为0.02s,频率为50Hz。()(4)只要是交变电流,其最大值就是有效值的倍。()×提示大小和方向都不随时间变化的电流是恒定电流。×提示只有电流的方向发生变化,才有可能是交变电流,若方向不变,尽管大小随时间做周期性变化亦为直流电。√×提示正弦式交变电流,其最大值是有效值的倍。

即学即用练一练在阻值为70Ω的电阻中通以正弦式交变电流,测得在10min内放出的热量为2.1×104J,则此交变电流的最大值为()A.0.24A B.0.5AC.0.707A D.1AD

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探究一直流电流与交变电流情境探究两种电流的图像:恒定电流(如图甲所示),交变电流(如图乙所示)。如图丙所示电流的波形图是表示交变电流的吗?

要点提示题图丙中电流均为正值,说明电流的方向不随时间变化,则此电流不是交变电流。

知识归纳1.交变电流的方向随时间变化,而直流电流的方向不随时间变化。另外,交变电流的大小可以不变,如矩形脉冲,而直流电流的大小可以变化。2.判断是不是交变电流,至少需在一个周期内观察。如矩形波,该电流在正半周期或负半周期,电流的大小和方向都没有发生变化,但在一个周期或更长的时间内,电流的方向随时间发生周期性变化,所以是交变电流。看方向是否变化闪光语录交变电流的波形不一定是曲线,不能认为波形是曲线的,就一定是交变电流。

应用体验典例1关于交变电流和直流电流的说法,正确的是()A.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流B.直流电流的大小可以变化,但方向不一定变化C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D.交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期