（新课标人教版） 高中物理 选修3-2 5.2描述交变电流的物理量（24张）（含视频动画）

第五章 交变电流 学案2 描述交变电流的物理量　 复习回顾(一)交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流;简称交流。 其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦交流电。 跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。1、产生：2、中性面：(二)正弦交流电的产生及变化规律 复习回顾3、规律： 瞬时值表达式：从中性面开始计时电压:电动势:在纯电阻电路中:电流:(1)用公式描述: 复习回顾(2)用图象描述: 复习回顾1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。3、关系：一个周期内电流方向改变两次。一、周期和频率 我国生产和生活用交流电的周期T=_____s，频率f= ____Hz，角速度ω=_____rad/s，在1s内电流的方向变化____次。0.0250100π100 1如图示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。 Im＝20Aω＝100πrad/s.电流的瞬时表达式为i＝20sin100πt (A)T＝0.02s 2二、峰值和有效值什么是交变电流的峰值（Em，Im，Um）？ 0.020.011、峰值：电流或电压所能达到的最大值。电容器的耐压值二、峰值和有效值2、瞬时值： e 、i 、u二、峰值和有效值 在实际中我们常常不研究交变电流的瞬时效果，而是只要知道交变电流在某段时间内的平均效果就可以了。 那么我们怎样来衡量交变电流的平均效果呢？ 请看下面的思考与讨论二、峰值和有效值[思考与讨论]如图所示的电流通过一个R=1Ω的电阻，它不是恒定电流。怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量?Q=I12Rt1 I22Rt2=2.8J如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大? Q=I2Rt=2.8J二、峰值和有效值3.有效值 定义： 根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。4.正弦交流电的有效值与最大值的关系：E、U、I二、峰值和有效值说明：1、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；2、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；3、交流电流表和交流电压表的读数是有效值4、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值二、峰值和有效值平均值：2、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。 注意：峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。 1、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 二、峰值和有效值如图是一个按正弦函数规律变化的交变电流.请根据图象求出它的周期,频率,最大值和有效值 ,并写出电流的函数表达式.解析:由图象可知: T=0.2s 根据 f=1/T 得:f=5Hz. 有效值:最大值:电流的函数表达式:??3根据电流的热效应先计算电流的有效值．4Em＝50 V 由ω＝2πf＝100π rad/s 得f＝50 Hz 2.某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_____Hz。若将该电压加在10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于______V；若将该电压加在一阻值为1KΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于______ A。200－20020.25200u/vt/s 3．如图所示的(a)、(b)两图分别表示两个交变电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的(　　)． A．有效值 B．频率　　　 C．最大值 D．均不一样周期一样4．如图所示，是一交变电流随时间变化的图象，求此交变电流的有效值．3、最大值（峰值）： Em Um Ｉm 　4、瞬时值： u i e1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。2、频率：一秒内完成周期性变化的次数。5、有效值： E U I （1）定义： 根据电流的热效应（2）正弦交流电的有效值与最大值的关系：注意：1.对于交流电若没有特殊说明的均指有效值 3.求通过某导体截面的电量一定要用平均值。 2.在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。