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1、第二第二节表征交表征交变电流的物理量流的物理量 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第二节第二节课前自主学案课前自主学案目标概览目标概览目标概览目标概览学学习目目标：1.知知道道交交变电流流和和电压的的最最大大值、瞬瞬时值、有效、有效值等及其关系等及其关系2知知道道交交变电流流的的周周期期和和频率率，以以及及它它们之之间的的关系关系3知道我国供知道我国供电线路交路交变电流的周期与流的周期与频率率重点重点难点：点：1.对交交变电流的理解和流的理解和应用用2计算一些非正弦交算一些非正弦交变电流的有效流的有效值课前自主学案课前自主学案一、周期和一、周期和频率率1周
2、周期期：交交变电流流完完成成_所所需需的的时间，用，用_表示，表示，单位是位是_2频率率：1 s内内交交变电流流完完成成_的的次次数数，用用_表示，表示，单位：位：_二、峰二、峰值和有效和有效值1峰峰值：交：交变电流在一个周期内所能达到的流在一个周期内所能达到的_，峰，峰值可以用来表示交可以用来表示交变电流的流的_或或电压的的_，但不适于用来表示交流，但不适于用来表示交流电产生的生的_一次周期性一次周期性变化化T秒秒周期性周期性变化化f赫赫兹最大最大值强强弱弱高低高低热效效应峰峰值在在实际中中有有一一定定的的指指导意意义，所所有有使使用用交交变电流流的的用用电器器，其其最最大大耐耐压值应_其其
3、使使用用的的交交变电压的的峰峰值，电容容器器上上的的标称称电压值是是电容器两极容器两极间所允所允许施加施加电压的的_2有效有效值：使交：使交变电流和直流流和直流电通通过相同阻相同阻值的的电阻，如果它阻，如果它们在相等在相等时间内内产生的生的_相等，相等，就把就把这一直流一直流电的数的数值叫做叫做这一交一交变电流的有效流的有效值不小于不小于最大最大值热量量在在没没有有特特别说明明时，通通常常所所说的的交交变电流流、电压、电动势都都是是指指有有效效值，交交流流电流流表表测量量的的值也也是是有有效效值，交交流流用用电设备铭牌牌标出出的的电压、电流流值也是指有效也是指有效值正弦交正弦交变电流的有效流的
4、有效值与最大与最大值之之间的关系：的关系：核心要点突破核心要点突破一、一、对交交变电流的有效流的有效值如何理解？如何理解？1交交变电流的有效流的有效值是根据是根据电流的流的热效效应(电流流通通过电阻生阻生热)进行定行定义的，所以的，所以进行有效行有效值计算算时，要，要紧扣扣电流通流通过电阻生阻生热(或或热功率功率)进行行计算，算，计算算时“相同相同时间”一般要取一个周期的一般要取一个周期的时间半周期半周期对称的可取半周期称的可取半周期2在在交交流流电路路中中，电压表表、电流流表表、功功率率表表等等电工工仪表表的的示示数数均均为交交变电流流的的有有效效值在在没没有有具具体体说明明的的情情况况下下
5、，所所给出出的的交交变电流流的的电压、电流及流及电功率指的都是有效功率指的都是有效值3非非正正弦弦式式交交变电流流的的有有效效值，应按按有有效效值的的定定义计算算4几种典型的几种典型的电流的有效流的有效值特特别提醒：提醒：计算有效算有效值时，让所所给交交变电流通流通过电阻阻R，计算出交算出交变电流在一周期内所放出的流在一周期内所放出的热量，量，将它用相将它用相应的物理量的有效的物理量的有效值表示，列方程求出表示，列方程求出相相应的有效的有效值二、交二、交变电流的有效流的有效值和平均和平均值有什么区有什么区别？1物理意物理意义不同：交不同：交变电流的有效流的有效值是根据是根据热效效应规定的，即跟
6、交定的，即跟交变电流的流的热效效应相等的直流相等的直流电的的值为交交变电流的有效流的有效值，在，在计算算热量、量、电功率功率时，应用此有效用此有效值；交；交变电流的平均流的平均值是交是交变电流流图象中波形象中波形对时间轴所所围的面的面积跟跟时间的比的比值，由于由于对时间所所围面面积的大小表示的大小表示这段段时间内通内通过的的电荷量，因此荷量，因此计算通算通过导体的体的电荷量荷量时，应用用交流交流电的平均的平均值：特特别提提醒醒：(1)交交流流电压表表、电流流表表的的读数数为有有效效值(2)计算算电功、功、电热要用有效要用有效值(3)计算算电荷量用平均荷量用平均值课堂互动讲练课堂互动讲练如如图1
7、721表示一交流随表示一交流随时间变化的化的图象，求此交流的有效象，求此交流的有效值类类型一型一交交变电流有效流有效值的的计算算例例例例1 1图1721变式式训练1图1722(2011年南通第二次年南通第二次调研研)如如图1722所示所示为一一交流交流电压随随时间变化的化的图象每个周期内，前三象每个周期内，前三分之一周期分之一周期电压按正弦按正弦规律律变化，后三分之二周化，后三分之二周期期电压恒定根据恒定根据图中数据可得，此交流中数据可得，此交流电压的的有效有效值为()如如图1723所示，矩形所示，矩形线圈的匝数圈的匝数为n，线圈面圈面积为S，线圈圈电阻阻为r，在磁感，在磁感应强强度度为B的的
8、匀匀强强磁磁场中中绕OO轴以角速度以角速度匀速匀速转动，外，外电路路电阻阻为R，在，在线圈由圈由图示位置示位置转过90的的过程中，程中，求：求：类类型二型二交流交流电路的路的计算算例例例例2 2图1723(1)通通过电阻阻R的的电荷量荷量q；(2)电阻阻R上上产生的焦耳生的焦耳热Q.【点点评】解决此解决此类问题的关的关键是：是：(1)最大最大值、有效、有效值和平均和平均值应用的不同用的不同(2)直流直流电路中的路中的规律及公式在交流律及公式在交流电路中同路中同样适适用用变式式训练2(2011年年高高考考天天津津卷卷)在在匀匀强强磁磁场中中，一一矩矩形形金金属属线框框绕与与磁磁感感线垂垂直直的的
9、转轴匀匀速速转动，如如图1724甲甲所所示示，产生生的的交交变电动势的的图象象如如图乙所示，乙所示，则()图1724At0.005 s时线框的磁通量框的磁通量变化率化率为零零Bt0.01 s时线框平面与中性面重合框平面与中性面重合C线框框产生的交生的交变电动势有效有效值为311 VD线框框产生的交生的交变电动势频率率为100 Hz解析：解析：选B.由由图象知，象知，该交交变电流流电动势峰峰值为311 V，交，交变电动势频率率为f50 Hz，C、D错；t0.005时，e311 V，磁通量，磁通量变化最快，化最快，t0.01 s时，e0，磁通量最大，磁通量最大，线圈圈处于中性面于中性面位置，位置，A错，B对知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进入入课件目件目录按按ESC键退出全屏播放退出全屏播放谢谢使用使用
