《人教版高中物理选修3-2 第5章第2节描述交变电流的物理量》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版高中物理选修3-2 第5章第2节描述交变电流的物理量(35页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、5.2 描述交流电的物理量,阅读教材3536页,完成以下内容: (1)什么叫交变电流的周期? (2)什么叫交变电流的频率? (3)周期、频率、角速度的关系是什么? (4)我国使用的交变电流的周期和频率各是多大?,学习任务1:,1、 周期:,2、频率:,交变电流完成一次周期性变化所需的时间。,交变电流1秒内完成周期性变化的次数。,3、关系:,符号是T 、单位为秒(S),符号是f 、 单位为赫兹 (Hz),一、描述交变电流变化快慢的物理量,1、我国生产和生活用交流电的周期T=_s,频率f= _Hz,角速度=_rad/s,在1s内电流的方向变化_次。,0.02,50,100,100,针对训练,特别说
2、明:,转速n的单位要换算成:(转每秒),阅读教材35页,完成以下内容: (1)什么叫交变电流的峰值(最大值)? (2)交变电流的有效值是如何定义的 ?,学习任务2:,交变电流的峰值(Em,Im,Um),0.02,0.01,二、峰值和有效值,1、峰值:电流或电压所能达到的最大值。,应用实例: 电容器的耐压值(也称击穿电压)要高于交流电的峰值,否则电容器可能被击穿。,例如将e=400sin314t加在电容器两端,那么电容器的耐压值不得低于,电容器的耐压值 (击穿电压),有效值,“四值”之二:,2、有效值,(1)定义:,根据电流的热效应来规定,让交流和恒定电流分别通过大小相同电阻,如果在交流的一个周
3、期内它们产生的热量相等,而这个恒定电流是I、电压是U,我们就把这I、U叫做这个交流的有效值。,2.对交变电流有效值的理解 交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的,所以进行有效值计算时,要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算注意“三同”:即“相同电阻”,“相同时间”内产生“相同热量”计算时“相同时间”要取周期的整数倍,一般取一个周期 注意:在交流电路中,电压表、电流表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值在没有具体说明的情况下,所给出的交变电流的电压、电流指的是有效值,你懂了吗?,试一试: 见课本P35 “思考讨论” (小组讨论),你真的懂了吗?,再独立试一试: 见学
4、案 “针对训练2” “课后作业B” 第3题,答案“D”,答案“B”,(B层3题):如图表示一交流的电流随时间变化的图像,求该电流的有效值。,解:,4.正弦交流电的有效值与最大值的关系:,最大值为有效值的 倍。,解:有效值为:,1、 我国市电用的交变电流为e=311sin100t,求这种交变电流的有效值。,最大值除以 倍求有效值的方法只适用于求正弦或余弦交变电流的有效值,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,平均值:,2、求通过某导体截面的电量
5、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。,电量:,课堂小结,2、 峰值(最大值):表示交流电流的强弱或电压的高低,1、周期和频率:,3、有效值:,(1) 根据电流的热效应来规定。,(2)正弦交变电流的最大值是有效值的 倍。,(3)注意: A、对于交流若没有特殊说明的均指有效值。,D、求通过某导体横截面的电量一定要用交变电流的平均值。,C、求交变电流的功、功率和电热时必须用交变电流的有效值。,B、电容器的耐压值要高于交变电流的峰值。,2、瞬时值: e 、i 、u,高频考点例析,一个电阻为r、边长为L的正方形线
6、圈abcd共n匝,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO以如图1013所示的角速度匀速转动,外电路电阻为R.,题型一 正确应用交变电流的“四值”,例1,图1013,高频考点例析,(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向; (2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大? (3)线圈平面与磁感线夹角为60时的感应电动势多大? (4)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功? (5)从图示位置开始,线圈转过60的过程中通过R的电荷量是多少?,高频考点例析,【解析】 (1)电流方向dcba(图略) (2)根据EBlv得EmnBSnBL2. (3)线圈平面与B成60时的瞬时感应电动势,高频考点例析,高频考点例析,高频考点例析,【规律总结】 (1)求线圈在匀强磁场中转动时产生的正弦交流电的电动势的最大值Em时,可用公式EmnBS求解,此时要注意别忘记线圈的匝数n.,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,有效值,