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课件网) 3.2 交变电流的描述 人教版(2019)物理(选择性必修第二册) 第三章 交变电流 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 正确教育 素养目标 1.理解交变电流的周期和频率的含义,掌握它们之间的关系 2.理解交变电流的有效值和峰值的含义 3.能用数学公式和图像对交变电流进行描述 4.会根据电流的热效应推导交变电流的有效值 如何描述交变电流的变化特征呢? 温故知新 什么是交变电流? 电压、电流的大小和方向都随着时间做周期性变化的电流 想一下交变电流的规律 从中性面开始计时, i t O 新课讲解 第一节 交变电流的周期和频率 2.正弦式交变电流 (2)瞬时值: 1.交变电流(AC) 电流、电压大小和方向随时间做周期性变化,这样的电流叫作交变电流。 (1)最大值(峰值): 、、 3.正弦交流电的变化规律: 瞬时电动势 瞬时电流 瞬时电压 (从中性面开始计时) 温故知新 利用示波器,观察用学生电源的交流挡供电时候的波形 交变电流是周期性变化的电流,用什么来描述周期性变化的快慢呢? i t O i t O i t O i t O 仔细观察下图中的交变电流变化规律,他们有什么异同? e O 2 4 6 t/s 8 e O 2 4 6 t/s 8 交变电流的变化快慢情况不一样。 1.周期( T ):交变电流完成一次周期性变化所需的时间,叫作它的周期。 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它的频率,数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。 T 交变电流的周期和频率 周期和频率的关系如何?各自的单位是什么? 描述交变电流快慢的物理量除周期、频率外,还有哪些? 思考 周期和频率的关系为 。 T 的单位为秒(s),f 的单位为赫兹(Hz) 还有转速n(转/s)和角速度(弧度/s) T T T 转速、角速度与周期、频率又有什么关系呢? 思考 周期 T =0.02 s,频率为 f =50 Hz。 一交变电流的电压随时间的变化图像如图所示,这个交变电流的周期是多少?频率是多少? t/s u/V 0 Um -Um P P’ 0.02 0.04 第二节 交变电流的峰值和有效值 1. 交变电流峰值(Im、Um) 指交变电流各个参量一个周期内所能达到的最大值。表示交变电流的强弱或电压的高低。 t/s u/V 0 Um -Um 0.02 0.04 t/s I/A 0 Im -Im 0.02 0.04 2.交变电流瞬时值 交变电流某一时刻的电压(电流)值。 从线圈位于中性面位置时开始计时交变电流瞬时值: e=Emsin i=Imsin (1)电容器上的标称电压值(耐压值)是电容器两极间所允许电压的最大值。 (2)线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时,电动势的最大值。 如图所示是通过一个 R 为 1 Ω 的电阻的交变电流 i 随时间变化的图像 可以分段求解交变电流产生的焦耳热 (1)怎样计算通电10 s 内电阻 R 中产生的热量? (2)如果有一个大小、方向都不变的横店电流通过这个电阻 R ,也能在 10 s 内产生同样的热量,这个电流是多大? (1)28 J (2)1.67 A 思考与讨论 例题 如图所示电流I=2A通过一个R=2Ω的电阻。它是恒定电流。怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量? 1 2 3 2 4 解:根据焦耳定律得: 经典例题 点击返回 3.交变电流的有效值: 让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交流电流的一个周期内它们产生的热量相等,而这个恒定电流的电流、电压分别为I、U,我们就把I、U叫做这一交变电流的有效值。 相同电阻 相同时间 相同热量 如图所示为某家用电器的铭牌,该铭牌上标有“220 V”和“50 Hz”的字样,其中“220 V”有什么含义? 表示该用电器所使用的的工作电源的电压有效值为220 V 家用电器上标出的额定电压和额定电流是有效值 相同电阻 相同时间 相同热量 4.正弦式交流电的有效值与峰值的关系: (1)对于 ... ...