人教版高中物理选择性必修第二册第3章交变电流第2节交变电流的描述课件（30页PPT）

(共30张PPT)
第三章　交变电流
第2节　交变电流的描述
1.知道交变电流的周期、频率的概念，掌握T、f、ω之间的关系。
2.理解交变电流的峰值、有效值的概念，会根据电流的热效应计算电 流的有效值。
3.理解正弦式交变电流的公式和图像。
学习任务一 周期和频率
教材新知梳理
1. 周期（T）：交变电流完成 所需的时间。
2. 频率（f）：交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫作频率， 数值等于交变电流在单位时间内完成 。
3. 物理意义：周期和频率都是描述交变电流 的物理量。
一次周期性变化　
周期性变化的次数　
变化快慢　
5. 转速n
（1）定义：产生交变电流的线圈 内转过的圈数。
（2）单位：转每秒（r/s）。
（3）意义：转速越大，交变电流变化越 。
单位时间　
快　
2πf　
关键核心突破
图甲为线框在磁场中转动产生交变电流的示意图，图乙所示的是一个正弦交 变电流的电流随时间变化的图像。
（1）图甲中电流表指针左、右摇摆说明了什么问题？
（1）说明了线框在磁场中转动产生的交变电流具有周期性。
（2）图乙中交变电流完成一次周期性变化需要多长时间？在1 s内完成多少 次周期性变化？
（2）0.02 s　50次
BD
A. 此交变电流的频率为0.2 Hz
B. 1 s内电流方向变化10次
C. t＝0.1 s时，线圈平面与磁场方向平行
D. 1 s内线圈转5圈
A. 正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期
B. 1 s内交变电流出现最大值的次数等于频率
C. 交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍
D. 频率为50 Hz的交变电流，其周期等于0.05 s
C
学习任务二 峰值和有效值
教材新知梳理
1. 峰值
（1）定义：交变电流的电压、电流所能达到的 数值。
（2）应用：电容器所能承受的电压要 交流电压的峰值。
最大　
高于　
2. 有效值
（1）定义：让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的 ，如果在 交变电流的一个周期内它们产生的热量 ，则把这个恒定电流的电流 I、电压U叫作这一交变电流的有效值。
（2）关于有效值的说明
①正弦式交变电流的有效值与峰值的关系：
②在非正弦式交变电流中，必须根据电流的 求解有效值。
电阻　
相等　
①0.707Em　
0.707Um　
0.707Im　
热效应　
（3）以下情况均指有效值：
①交流用电器上标出的额定电压和额定电流；
②一般交流电流表和交流电压表的读数；
③保险丝的熔断电流及一切与热有关的交变电流的功、功率、热量等；
④以后提到的交变电流的数值，若没有特殊说明，均指有效值。
关键核心突破
如图甲、乙所示，同样的电炉分别使用恒定电流和交变电流烧水，设水的质 量相等、初温相同，忽略热量散失。若使用恒定电流10 min把水烧开，使用 交变电流同样用10 min把水烧开。
（1）两种情况下电阻、通电时间、产生的热量相同吗？
（1）都相同　
（2）该交变电流与4 A的恒定电流
产生的效果相同吗？
（2）相同　
（3）该交变电流相当于多大的恒定电流？
怎样描述这种效果的意义？
（3）4 A　交变电流的有效值
B
B. 断开开关时灯泡恰好正常发光
C. 开关闭合时电容器不可能被击穿
C
学习任务三 正弦式交变电流的公式和图像
教材新知梳理
1. 正弦式交变电流的公式和图像可以详细描述交变电流的情况。若从线圈通 过中性面时开始计时，交变电流的图像是 曲线。
正弦　
3. 正弦式交变电压的图像如图所示。
关键核心突破
如图为正弦式交变电流的e－t图像，结合图像思考以下问题：
（1）该交变电流电动势的峰值、有效值、周期、频率各是多少？
（1）峰值为311 V、有效值为220 V、周期为0.02 s、频率为50 Hz。
（2）写出该交变电流电动势的瞬时值表达式。
（2）电动势的瞬时值表达式e＝311sin （100πt） V。
C
A. t＝0.01 s时，穿过线圈的磁通量为零
B. 线圈转动的角速度为50 rad/s
C. 电压表的示数为9 V
D. 灯泡L的电功率为10 W
A. 交变电流的频率是4π Hz
B. 当t＝0时线圈平面跟磁感线垂直
C. 当t＝0.5 s时，e有最大值
D. 交变电流的周期是0.5 s
BD
1
2
3
4
1
2
3
4
A. 12 V C. 15 V
B
1
2
3
4
1
2
3
4
C. 线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为Em
D. 经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次
BC
1
2
3
4
1
2
3
4
A. 该交流电的频率为100 Hz
B. 通过电阻电流的峰值为0.2 A
C. 电阻在1 s内消耗的电能为1 J
D
1
2
3
4
1
2
3
4