《高中物理 第五章 交变电流 2 描述交变电流的物理量课件 新人教版选修32》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第五章 交变电流 2 描述交变电流的物理量课件 新人教版选修32（33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第五章交变电流1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度三者间的关系.2.理解交变电流有效值的含义，会进行有效值的相关计算.3.知道正弦式交变电流有效值与峰值的关系及在生活中的应用.4.了解相位及相位差的概念.目标定位二、峰值和有效值三、交变电流的“四值”栏目索引一、周期和频率对点检测自查自纠四、相位和相位差一、周期和频率n知识梳理1.周期(T)：交变电流完成 所需的时间，用T表示，单位是秒.2.频率(f)：交变电流在 内完成 的次数，用 表示，单位是赫兹，符号是 .3.T、f、三者之间的关系：答案4.(1)我国工农业生产和生活所用的交变电流，周期是0.02 s，频率是
2、 Hz，电流方向每秒改变 次.(2)打点计时器接交变电流，f50 Hz，T0.02 s，所以每隔 s打一次点.0.02一次周期性变化1 s周期性变化fHz501002fn典例精析例例1如图1所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交变电流的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦式交变电流的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是()A.线圈先后两次周期之比为23B.线圈先后两次转速之比为23C.交变电流a的瞬时值为u10sin (5t)V图1返回解析答案总结提升二、峰值和有效值答案n知识梳理1.峰值：交变电流的电压、电流所能达到的 数值.(1)表达式：EmnBS
3、.(2)应用：电容器所能承受的电压应 (选填“高于”或“低于”)交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿.2.有效值：让交流和恒定电流分别通过 的电阻，如果在交流的 内，它们产生的热量 ，而这个恒定电流是I、电压是U，我们就把I、U叫做这个交流的有效值.(1)正弦式交变电流有效值和最大值的关系：E ；U ；I .相等最大高于大小相同一个周期(2)应用：电气设备铭牌上标注的额定电压、额定电流都是 .交流电压表和交流电流表测量的也是 .(3)计算：对于正弦式交变电流，可先根据EmnBS求出最大值，然后根据E 求出其有效值.当电流是非正弦式交变电流时，必须根据有效值的定义求解.先计算交变电流在一个周期
4、内产生的热量Q，再将热量Q用相应的物理量的有效值表示QI2RT或Q T，最后代入数据求解有效值.有效值有效值答案【深度思考】(1)交变电流的有效值是根据什么定义的？定义中包含三个“相同”具体指的是什么？答答案案交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的；定义中应特别注意三个“相同”，即相同电阻、相同时间、相同热量.(2)交变电流的有效值是否等于其在一段时间内的平均值？答答案案不是，有效值是根据电流的热效应定义的，不同于平均值.例如，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动一周时，其平均值为零，但有效值不为零.答案n典例精析例例2通过一阻值R100 的电阻的交变电流如图2所示，其周期为1 s.电阻两
5、端电压的有效值为()图2解析答案总结提升返回解析答案总结提升针针对对训训练练如图3所示的交变电流由正弦式交变电流的一半和反向脉冲电流组合而成，则这种交变电流的有效值为()图3三、交变电流的“四值”n知识梳理解析答案n典例精析例例3如图4所示是某种正弦式交流电压的波形图，由图可确定该电压的()A.周期是0.01 sB.最大值是311 VC.有效值约是220 VD.瞬时值表达式为u220sin (100t)V图4解析解析由交流电压的图象知，周期是0.02 s，A项错；最大值是311 V，B项正确；有效值约是220 V，C项正确；瞬时值表达式为u311sin(100t)V，D项错误.BC例例4如图5
6、所示，矩形线圈abcd在磁感应强度B2 T的匀强磁场中绕轴OO以角速度10 rad/s匀速转动，线圈共10匝，电阻r5 ，ab0.3 m，bc0.6 m，负载电阻R45 .(1)写出从图示位置开始计时的线圈中感应电动势的瞬时值表达式.解析答案图5解析答案(2)求电阻R在0.05 s内产生的热量.(保留两位有效数字)所以0.05 s内R上产生的热量QI2Rt5.76 J答案答案5.76 J返回解析答案总结提升(3)求0.05 s内流过电阻R上的电荷量(设线圈从垂直中性面开始转动).答案答案0.072 C四、相位和相位差n知识梳理1.定义：正弦式交变电流uUmsin(t)，其中“ ”叫作交变电流的
7、相位.两支交流的相位之差叫作它们的相位差.2.正 弦 式 交 流 电 u1 Umsin(t 1)和 u2 Umsin(t 2)的 相 位 差 是 .【深度思考】两个交变电流的相位不同，反映了什么问题？答案答案两个交变电流的相位不同，反映了两个交变电流变化的步调不同.答案12t返回解析答案n典例精析例例5A.它们的峰值相同B.它们的周期相同C.它们的相位差恒定D.它们的变化步调一致BC对点检测自查自纠1234解析答案1.(描述交变电流的物理量)小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图6所示，此线圈与一个R10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其
8、他电阻.下列说法正确的是()A.交变电流的频率为8 HzB.交变电流的有效值为 AC.交变电流的最大值为4 AD.电流的瞬时值表达式为i2sin(4t)A图61234解析答案2.(交变电流有效值的计算)如图7所示是一交变电流随时间变化的图象，求此交变电流的有效值.图7在一个周期内直流电通过该电阻产生的热量QI2RT由QQ，代入数据，解得I5 A.答案答案5 A1234C解析答案4.(最大值、有效值和平均值的区别及应用)如图8所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I .线框从中性面开始转过 的过程中，通过导线横截面的电荷量q .1234返回解析答案图8本课结束
