2-3 表征交变电流的物理量 课件（40张）

课件40张PPT。第二节　表征交变电流的物理量学习目标：1.知道交变电流的周期、频率和角速度以及它们之间的关系．
2．知道正弦式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．预习学案一、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知 识 要 点 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．即时突破
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5－2－2所示．由图可知(　　)
图5－2－2互 动 讲 练讲练一【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．思对论：
变式训练1　将阻值为5 Ω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5－2－3所示．下列说法正确的是(　　)
图5－2－3 某一交流电的电压波形如图5－2－4所示，求这一交流电的电压的有效值U.图5－2－4【思路点拨】　首先根据u－t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．思对论：
变式训练2　如图5－2－5甲为电热毯的电路图，电热丝接在u＝311sin100πt 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5－2－5A．110 V　　　　　　　B．156 V
C．220 V D．311 V图5－2－6讲练三(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．思对论：
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5－2－7甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω,现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)
图5－2－7A．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
课堂小结：
1.周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，通常用T表示，单位是S。
2.频率：交变电流在1S内完成周期性变化的次数，通常用f表示，单位是Hz。
3.周期和频率的关系： f=1/T
4.有效值：根据电流的 热效应 来规定。让交变电流和恒定电流通过相同的 电阻 ，如果它们在一个周期内产生 的热量相等 ，则这个恒定电流I、电压U叫做这个交流电流的有效值。 5.交变电流四值的比较