《2018版高中物理5.2描述交变电流的物理量课件新人教版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高中物理5.2描述交变电流的物理量课件新人教版选修3-2（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2 描述交变电流的物理量,1.交变电流的周期、频率 知道交变电流周期与频率的含义,以及它们相互间的关系,知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小。 2.交变电流的峰值和有效值 知道交变电流峰值和有效值的意义,能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值,会应用正弦式交变电流有效值公式进行相关计算。,1,2,3,1.周期和频率 (1)周期:交变电流完成一次周期性变化所需的时间,用T表示,单位是秒。 (2)频率:交变电流在1 s内完成周期性变化的次数,用f表示,单位是赫兹,符号Hz。,我国电网中交变电流的周期是多少?1 s内电流的方向改变多少次? 提示:0.02 s 100次 (4)物理意义:交变
2、电流的周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量。,1,2,3,2.峰值和有效值 (1)峰值 定义:交变电流的电压、电流所能达到的最大值。 应用:电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值。 (2)有效值 定义:让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相同,那么这个恒定电流的电流、电压,叫作这个交变电流的有效值。 应用 a.交流用电设备上所标的额定电压和额定电流(额定值)。 b.交流电压表测量的数值(测量值)。 c.无特别说明时提到的交变电流的数值(通常值)。,1,2,3,(3)关系:对于正弦式交变电流,有效值I、U与峰值Im、Um之间的关系: 我们根
3、据定义来计算交变电流的有效值时所取的相等时间能不能任意长或任意短呢? 提示:不能。应取周期的整数倍,至少应为一个周期。,1,2,3,3.相位 (1)相位:是反映交变电流任何时刻状态的物理量,在函数y=Asin(t+)中,t+称为相位,叫作初相位。 (2)相位差:两支交变电流的相位之差。,1,2,1.对有效值的理解与计算 (1)对有效值的理解 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。 (2)有效值的计算 对于正弦式交变电流,可先根据Em=nBS求出最大值,然
4、后根据E= 求出其有效值。,1,2,对于非正弦式交变电流,必须根据有效值的定义求解。即,例如,某一交变电流的电压波形如图所示,求这一交变电流电压的有效值。,1,2,(3)几种常见电流的有效值,1,2,1,2,2.正弦式交变电流的“四值”对比分析,1,2,1,2,温馨提示对于一个确定的交变电流来说它的有效值是一定的。而平均值在不同的时间段里一般是不相同的。,类型一,类型二,类型一 对交变电流“有效值”的理解与计算 【例题1】 两个完全相同的电热器,分别通过如图甲、乙所示的交变电流,两个交变电流的最大值相等,它们分别是方波式和正弦式交变电流,则这两个电热器的电功率之比为多少? 点拨:由P=I2R知
5、,要求电功率之比,关键求出这两种电流的有效值。,类型一,类型二,答案:21 题后反思交变电流有效值的计算,关键要搞清该交变电流是否为正弦式交变电流。若是,则可以利用与峰值的 倍关系求解;若不是,则只能根据有效值的定义求解。,类型一,类型二,触类旁通若例题1图乙中正弦式交变电流通过一滤波装置后,只保留了正半周,如图所示,则它的有效值变为多少?,类型一,类型二,类型二 对交变电流“四值”的理解及应用 【例题2】 如图所示,边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,以OO为轴匀速转动,角速度为。转轴与磁场方向垂直,线圈电阻为R,求:,点拨:弄清交变电流“四值”的适用范围是处理此类问题的关键。,类型一,类型二,题后反思求解交变电流产生的热量问题时,必须用有效值计算,不能用平均值处理。而在计算通过导体横截面的电荷量时,只能用平均值,不能用有效值。,
