【人教版物理】《交變電流的描述》課件1

2.交變電流的描述2.交變電流的描述1【人教版物理】《交變電流的描述》課件12必備知識(shí)自我檢測(cè)一、周期和頻率1.周期T交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間,叫作它的周期。單位是s。周期越大,交變電流變化越慢,在一個(gè)周期內(nèi),交變電流的方向變化兩次。2.頻率f交變電流完成周期性變化的次數(shù)與所用時(shí)間之比叫作它的頻率。單位是Hz。頻率越大,交變電流變化越快。4.我國(guó)民用交變電流的周期和頻率(1)周期:T=0.02s。(2)頻率:f=50Hz。ω=100πrad/s,電流方向每秒鐘改變100次。必備知識(shí)自我檢測(cè)一、周期和頻率4.我國(guó)民用交變電流的周期和頻3必備知識(shí)自我檢測(cè)二、峰值和有效值1.峰值(1)定義:交變電流的電壓、電流所能達(dá)到的最大值。(2)意義:用來表示電流的強(qiáng)弱或電壓的高低。(3)應(yīng)用:電容器所能承受的電壓要高于交流電壓的峰值。2.有效值(1)定義:讓交變電流和恒定電流分別通過大小相同的電阻,如果在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等,這個(gè)恒定電流的電流I、電壓U,叫作這個(gè)交變電流的有效值。(2)應(yīng)用:①交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流是有效值;一般交流電壓表測(cè)量的數(shù)值是有效值。②交變電流的數(shù)值在無特別說明時(shí)都指有效值。3.有效值與峰值的關(guān)系必備知識(shí)自我檢測(cè)二、峰值和有效值4必備知識(shí)自我檢測(cè)三、正弦式交變電流的公式和圖像如果已知交變電流的周期T或頻率f,又知道它的電壓的有效值或峰值,詳細(xì)描述交變電流的情況可以用公式和圖像兩種方式:(2)圖像如圖所示。

必備知識(shí)自我檢測(cè)三、正弦式交變電流的公式和圖像(2)圖像如圖5必備知識(shí)自我檢測(cè)四、電感器和電容器對(duì)交變電流的作用1.電感器對(duì)交變電流的阻礙作用在直流電路中,當(dāng)電壓一定時(shí),影響電流強(qiáng)弱的只是電阻;但把線圈接入交流電路時(shí),除了線圈自身的電阻對(duì)交變電流有阻礙作用外,還有由于線圈與交變電流之間的電磁感應(yīng)作用所引起的阻礙作用,這叫感抗。實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明,線圈的自感系數(shù)越大、交流的頻率越高,線圈的感抗就越大。扼流圈是電工技術(shù)和電子技術(shù)常用的元件,它利用了電感器對(duì)交流的阻礙作用,分為高頻扼流圈和低頻扼流圈。必備知識(shí)自我檢測(cè)四、電感器和電容器對(duì)交變電流的作用6必備知識(shí)自我檢測(cè)2.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用(1)直流不能通過電容器。當(dāng)電容器接到交流電源兩端時(shí),由于電容器兩端電壓不斷變化而不斷地充電和放電,電路中就有了充、放電的電流,表現(xiàn)為交流“通過”了電容器。(2)電容器對(duì)交變電流有阻礙作用。電容器對(duì)交流阻礙作用的大小叫容抗。實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明,電容器的電容越大,交流的頻率越高,電容器對(duì)交流的阻礙作用就越小,即容抗越小。必備知識(shí)自我檢測(cè)2.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用7必備知識(shí)自我檢測(cè)1.正誤判斷。(1)若交變電流是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)形成的,則交變電流的周期也是線圈做圓周運(yùn)動(dòng)的周期。(

)解析:線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,交變電流變化一個(gè)周期。答案:√(2)我國(guó)提供市電的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為3000r/min。(

)解析:市電的頻率為50

Hz,即發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子每秒轉(zhuǎn)動(dòng)50轉(zhuǎn),每分轉(zhuǎn)動(dòng)3

000轉(zhuǎn)。答案:√(3)交變電流的周期越大,交變電流的變化就越快。(

)解析:交變電流的周期越小,交變電流的變化就越快。答案:×必備知識(shí)自我檢測(cè)1.正誤判斷。8必備知識(shí)自我檢測(cè)(4)交變電流的峰值可以用來表示電流的強(qiáng)弱或電壓的高低。(

)解析:交變電流的峰值越大說明電流越強(qiáng)或電壓越高。答案:√(5)有效值為10V的交變電流和10V的直流有區(qū)別。(

)解析:兩者僅在電流的熱效應(yīng)方面是等效的。答案:√必備知識(shí)自我檢測(cè)(4)交變電流的峰值可以用來表示電流的強(qiáng)弱或9必備知識(shí)自我檢測(cè)2.(多選)下面關(guān)于交變電流的說法中正確的是(

)A.交流電氣設(shè)備上所標(biāo)的電壓值和電流值是交變電流的最大值B.用交流電表測(cè)定的讀數(shù)是交變電流的瞬時(shí)值C.給定的交變電流數(shù)值,在沒有特別說明的情況下都是指有效值D.在相同時(shí)間內(nèi)通過同一電阻,跟交變電流有相同熱效應(yīng)的恒定電流的數(shù)值是交變電流的有效值解析:交流電氣設(shè)備上所標(biāo)的電壓值和電流值是交變電流的有效值,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;一般用交流電表測(cè)定的讀數(shù)是交變電流的有效值,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;一般情況下交變電流的數(shù)值都是指有效值,選項(xiàng)C正確;根據(jù)有效值的定義知,選項(xiàng)D正確。答案:CD必備知識(shí)自我檢測(cè)2.(多選)下面關(guān)于交變電流的說法中正確的是10必備知識(shí)自我檢測(cè)3.(多選)如圖所示是某種正弦式交變電壓的波形圖,由圖可確定該電壓的(

)A.周期是0.01sB.最大值是311VC.有效值是220VD.表達(dá)式為u=220sin(100πt)V答案:BC必備知識(shí)自我檢測(cè)3.(多選)如圖所示是某種正弦式交變電壓的波11探究一探究二隨堂檢測(cè)有效值的理解與計(jì)算情境探究如圖所示的電流i通過一個(gè)R=1Ω的電阻。1.它不是恒定電流,怎樣計(jì)算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?2.如果有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過這個(gè)電阻R,也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱,這個(gè)電流是多大?探究一探究二隨堂檢測(cè)有效值的理解與計(jì)算1.它不是恒定電流,怎12探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.對(duì)有效值的理解(1)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的,理解有效值重點(diǎn)在“等效”,“效果相同”在定義中體現(xiàn)為相同電阻、相同時(shí)間、產(chǎn)生相同熱量,交變電流與多大的恒定電流“效果”相同,有效值就是多大。(2)如果沒有特別說明,交變電流的電壓、電流以及用電器上標(biāo)出的額定電壓、額定電流,都是指其有效值。凡涉及能量、電功以及電功率等物理量時(shí)均用有效值,在確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)也用有效值。探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納13探究一探究二隨堂檢測(cè)2.有效值的兩種計(jì)算方法(1)特殊值法:若按正(余)弦規(guī)律變化的電流,可利用交變電流的有效(2)定義法:當(dāng)電流是非正弦式交變電流時(shí),必須根據(jù)有效值的定義求解。探究一探究二隨堂檢測(cè)2.有效值的兩種計(jì)算方法(2)定義法:當(dāng)14探究一探究二隨堂檢測(cè)3.幾種常見電流的有效值

探究一探究二隨堂檢測(cè)3.幾種常見電流的有效值15探究一探究二隨堂檢測(cè)探究一探究二隨堂檢測(cè)16探究一探究二隨堂檢測(cè)(2)對(duì)于非正弦式交變電流有效值的計(jì)算,時(shí)間一般選取一個(gè)周期。(3)凡涉及能量、電功以及電功率等物理量時(shí)均用有效值,在確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)也用有效值。探究一探究二隨堂檢測(cè)(2)對(duì)于非正弦式交變電流有效值的計(jì)算,17探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例1一交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,求此交變電流的有效值。探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)18探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:設(shè)該交變電流的有效值為I',恒定電流的電流為I,讓該交變電流和恒定電流分別通過同一電阻(阻值為R),在一個(gè)周期(T=0.2

s)內(nèi),該交變電流產(chǎn)生的熱量:在一個(gè)周期內(nèi)恒定電流通過該電阻產(chǎn)生的熱量Q=I2RT=0.2

s·I2R。由Q=Q'得,I=5

A,即此交變電流的有效值I'=I=5

A。答案:5A探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:設(shè)該交變電流的有效值為I',恒定電19探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1如圖所示的交變電流由正弦式交變電流的一半和反向脈沖電流組合而成,則這種交變電流的有效值為(

)答案:C第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1如圖所示的交變電流由正弦式交變20探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流“四值”的對(duì)比和應(yīng)用情境探究矩形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO'以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈共10匝,電阻r=10Ω,ab=0.3m,bc=0.6m。求:(1)感應(yīng)電流的最大值。(2)感應(yīng)電流的有效值。(3)轉(zhuǎn)動(dòng)0.025s時(shí)感應(yīng)電流的瞬時(shí)值。(4)從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)0.05s感應(yīng)電流的平均值。第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流“四值”的對(duì)比和應(yīng)用第三章2.21探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納瞬時(shí)值、最大值、有效值、平均值之間的區(qū)別和聯(lián)系第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納第三章2.交變電流的描述—2022探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-223探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例2如圖所示,線圈abcd的面積是0.05m2,共100匝,線圈電阻為1Ω,外接電阻R為9Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=T,當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),則:(1)若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí),寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式;(2)線圈轉(zhuǎn)過s時(shí)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值多大?(3)電路中,電壓表和電流表的示數(shù)各是多少?(4)從中性面開始計(jì)時(shí),經(jīng)s通過電阻R的電荷量為多少?第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)第三章2.交變電流的描述—2024探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-225探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-226探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法(1)書寫瞬時(shí)值表達(dá)式時(shí)需特別注意初始位置不一定是圖中線框所在的位置,應(yīng)以題中文字說明為準(zhǔn)。(2)由于電流大小不斷變化,故某段時(shí)間內(nèi)的電荷量不能用q=it計(jì)第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法(1)書寫瞬時(shí)值表達(dá)式時(shí)需特別注27探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.1T,所用矩形線圈的匝數(shù)N=100,邊長(zhǎng)ab=0.2m,bc=0.5m,以角速度ω=100πrad/s繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí),試求:(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。(3)該交變電流的電動(dòng)勢(shì)有效值是多少?第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.128探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e=NBSωsin

ωt,由題可知:S=ab·bc=0.2×0.5

m2=0.1

m2Em=NBSω=100×0.1×0.1×100π

V=314

V,所以e=314sin(100πt)V。第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值第三章229探究一探究二隨堂檢測(cè)1.(多選)某正弦式交變電流的方向在1s內(nèi)改變100次,則其周期T和頻率f分別為(

)A.T=0.01s B.T=0.02sC.f=100Hz D.f=50Hz解析:由于正弦式交變電流一個(gè)周期內(nèi)方向改變兩次,所以其頻率為50

Hz,由T=得T=0.02

s。答案:BD第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)1.(多選)某正弦式交變電流的方向在130探究一探究二隨堂檢測(cè)2.如圖表示一交變電流隨時(shí)間變化的圖像,則此交變電流的有效值是(

)答案:C第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)2.如圖表示一交變電流隨時(shí)間變化的圖像,31探究一探究二隨堂檢測(cè)3.通過一阻值R=100Ω的電阻的交變電流如圖所示,其周期為1s。電阻兩端電壓的有效值為(

)答案:B第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)3.通過一阻值R=100Ω的電阻的交變32探究一探究二隨堂檢測(cè)4.如圖所示是一交變電流的i-t圖像,則該交變電流的有效值為(

)答案:D第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)4.如圖所示是一交變電流的i-t圖像,則33探究一探究二隨堂檢測(cè)5.如圖所示,一交流發(fā)電機(jī)的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈匝數(shù)N=100,線圈電阻r=3Ω,ab=cd=0.5m,bc=ad=0.4m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,電阻R=311Ω。當(dāng)線圈以n=300r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)。(1)求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。(2)t=0時(shí)線圈在圖示位置,寫出此交變電流電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式。(3)此電壓表的示數(shù)是多少?第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)5.如圖所示,一交流發(fā)電機(jī)的線圈在勻強(qiáng)磁34探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NBωS=NB·(2πn轉(zhuǎn))·(ab·bc)=314

V。(2)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=Emsin

ωt=314sin(10πt)

V。答案:(1)314V(2)e=314sin(10πt)V(3)220V第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)電動(dòng)勢(shì)的最大值為答案:(1)352.交變電流的描述2.交變電流的描述36【人教版物理】《交變電流的描述》課件137必備知識(shí)自我檢測(cè)一、周期和頻率1.周期T交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間,叫作它的周期。單位是s。周期越大,交變電流變化越慢,在一個(gè)周期內(nèi),交變電流的方向變化兩次。2.頻率f交變電流完成周期性變化的次數(shù)與所用時(shí)間之比叫作它的頻率。單位是Hz。頻率越大,交變電流變化越快。4.我國(guó)民用交變電流的周期和頻率(1)周期:T=0.02s。(2)頻率:f=50Hz。ω=100πrad/s,電流方向每秒鐘改變100次。必備知識(shí)自我檢測(cè)一、周期和頻率4.我國(guó)民用交變電流的周期和頻38必備知識(shí)自我檢測(cè)二、峰值和有效值1.峰值(1)定義:交變電流的電壓、電流所能達(dá)到的最大值。(2)意義:用來表示電流的強(qiáng)弱或電壓的高低。(3)應(yīng)用:電容器所能承受的電壓要高于交流電壓的峰值。2.有效值(1)定義:讓交變電流和恒定電流分別通過大小相同的電阻,如果在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等,這個(gè)恒定電流的電流I、電壓U,叫作這個(gè)交變電流的有效值。(2)應(yīng)用:①交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流是有效值;一般交流電壓表測(cè)量的數(shù)值是有效值。②交變電流的數(shù)值在無特別說明時(shí)都指有效值。3.有效值與峰值的關(guān)系必備知識(shí)自我檢測(cè)二、峰值和有效值39必備知識(shí)自我檢測(cè)三、正弦式交變電流的公式和圖像如果已知交變電流的周期T或頻率f,又知道它的電壓的有效值或峰值,詳細(xì)描述交變電流的情況可以用公式和圖像兩種方式:(2)圖像如圖所示。

必備知識(shí)自我檢測(cè)三、正弦式交變電流的公式和圖像(2)圖像如圖40必備知識(shí)自我檢測(cè)四、電感器和電容器對(duì)交變電流的作用1.電感器對(duì)交變電流的阻礙作用在直流電路中,當(dāng)電壓一定時(shí),影響電流強(qiáng)弱的只是電阻;但把線圈接入交流電路時(shí),除了線圈自身的電阻對(duì)交變電流有阻礙作用外,還有由于線圈與交變電流之間的電磁感應(yīng)作用所引起的阻礙作用,這叫感抗。實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明,線圈的自感系數(shù)越大、交流的頻率越高,線圈的感抗就越大。扼流圈是電工技術(shù)和電子技術(shù)常用的元件,它利用了電感器對(duì)交流的阻礙作用,分為高頻扼流圈和低頻扼流圈。必備知識(shí)自我檢測(cè)四、電感器和電容器對(duì)交變電流的作用41必備知識(shí)自我檢測(cè)2.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用(1)直流不能通過電容器。當(dāng)電容器接到交流電源兩端時(shí),由于電容器兩端電壓不斷變化而不斷地充電和放電,電路中就有了充、放電的電流,表現(xiàn)為交流“通過”了電容器。(2)電容器對(duì)交變電流有阻礙作用。電容器對(duì)交流阻礙作用的大小叫容抗。實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明,電容器的電容越大,交流的頻率越高,電容器對(duì)交流的阻礙作用就越小,即容抗越小。必備知識(shí)自我檢測(cè)2.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用42必備知識(shí)自我檢測(cè)1.正誤判斷。(1)若交變電流是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)形成的,則交變電流的周期也是線圈做圓周運(yùn)動(dòng)的周期。(

)解析:線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,交變電流變化一個(gè)周期。答案:√(2)我國(guó)提供市電的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為3000r/min。(

)解析:市電的頻率為50

Hz,即發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子每秒轉(zhuǎn)動(dòng)50轉(zhuǎn),每分轉(zhuǎn)動(dòng)3

000轉(zhuǎn)。答案:√(3)交變電流的周期越大,交變電流的變化就越快。(

)解析:交變電流的周期越小,交變電流的變化就越快。答案:×必備知識(shí)自我檢測(cè)1.正誤判斷。43必備知識(shí)自我檢測(cè)(4)交變電流的峰值可以用來表示電流的強(qiáng)弱或電壓的高低。(

)解析:交變電流的峰值越大說明電流越強(qiáng)或電壓越高。答案:√(5)有效值為10V的交變電流和10V的直流有區(qū)別。(

)解析:兩者僅在電流的熱效應(yīng)方面是等效的。答案:√必備知識(shí)自我檢測(cè)(4)交變電流的峰值可以用來表示電流的強(qiáng)弱或44必備知識(shí)自我檢測(cè)2.(多選)下面關(guān)于交變電流的說法中正確的是(

)A.交流電氣設(shè)備上所標(biāo)的電壓值和電流值是交變電流的最大值B.用交流電表測(cè)定的讀數(shù)是交變電流的瞬時(shí)值C.給定的交變電流數(shù)值,在沒有特別說明的情況下都是指有效值D.在相同時(shí)間內(nèi)通過同一電阻,跟交變電流有相同熱效應(yīng)的恒定電流的數(shù)值是交變電流的有效值解析:交流電氣設(shè)備上所標(biāo)的電壓值和電流值是交變電流的有效值,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;一般用交流電表測(cè)定的讀數(shù)是交變電流的有效值,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;一般情況下交變電流的數(shù)值都是指有效值,選項(xiàng)C正確;根據(jù)有效值的定義知,選項(xiàng)D正確。答案:CD必備知識(shí)自我檢測(cè)2.(多選)下面關(guān)于交變電流的說法中正確的是45必備知識(shí)自我檢測(cè)3.(多選)如圖所示是某種正弦式交變電壓的波形圖,由圖可確定該電壓的(

)A.周期是0.01sB.最大值是311VC.有效值是220VD.表達(dá)式為u=220sin(100πt)V答案:BC必備知識(shí)自我檢測(cè)3.(多選)如圖所示是某種正弦式交變電壓的波46探究一探究二隨堂檢測(cè)有效值的理解與計(jì)算情境探究如圖所示的電流i通過一個(gè)R=1Ω的電阻。1.它不是恒定電流,怎樣計(jì)算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?2.如果有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過這個(gè)電阻R,也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱,這個(gè)電流是多大?探究一探究二隨堂檢測(cè)有效值的理解與計(jì)算1.它不是恒定電流,怎47探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.對(duì)有效值的理解(1)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的,理解有效值重點(diǎn)在“等效”,“效果相同”在定義中體現(xiàn)為相同電阻、相同時(shí)間、產(chǎn)生相同熱量,交變電流與多大的恒定電流“效果”相同,有效值就是多大。(2)如果沒有特別說明,交變電流的電壓、電流以及用電器上標(biāo)出的額定電壓、額定電流,都是指其有效值。凡涉及能量、電功以及電功率等物理量時(shí)均用有效值,在確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)也用有效值。探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納48探究一探究二隨堂檢測(cè)2.有效值的兩種計(jì)算方法(1)特殊值法:若按正(余)弦規(guī)律變化的電流,可利用交變電流的有效(2)定義法:當(dāng)電流是非正弦式交變電流時(shí),必須根據(jù)有效值的定義求解。探究一探究二隨堂檢測(cè)2.有效值的兩種計(jì)算方法(2)定義法:當(dāng)49探究一探究二隨堂檢測(cè)3.幾種常見電流的有效值

探究一探究二隨堂檢測(cè)3.幾種常見電流的有效值50探究一探究二隨堂檢測(cè)探究一探究二隨堂檢測(cè)51探究一探究二隨堂檢測(cè)(2)對(duì)于非正弦式交變電流有效值的計(jì)算,時(shí)間一般選取一個(gè)周期。(3)凡涉及能量、電功以及電功率等物理量時(shí)均用有效值,在確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)也用有效值。探究一探究二隨堂檢測(cè)(2)對(duì)于非正弦式交變電流有效值的計(jì)算,52探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例1一交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,求此交變電流的有效值。探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)53探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:設(shè)該交變電流的有效值為I',恒定電流的電流為I,讓該交變電流和恒定電流分別通過同一電阻(阻值為R),在一個(gè)周期(T=0.2

s)內(nèi),該交變電流產(chǎn)生的熱量:在一個(gè)周期內(nèi)恒定電流通過該電阻產(chǎn)生的熱量Q=I2RT=0.2

s·I2R。由Q=Q'得,I=5

A,即此交變電流的有效值I'=I=5

A。答案:5A探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:設(shè)該交變電流的有效值為I',恒定電54探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1如圖所示的交變電流由正弦式交變電流的一半和反向脈沖電流組合而成,則這種交變電流的有效值為(

)答案:C第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1如圖所示的交變電流由正弦式交變55探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流“四值”的對(duì)比和應(yīng)用情境探究矩形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO'以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈共10匝,電阻r=10Ω,ab=0.3m,bc=0.6m。求:(1)感應(yīng)電流的最大值。(2)感應(yīng)電流的有效值。(3)轉(zhuǎn)動(dòng)0.025s時(shí)感應(yīng)電流的瞬時(shí)值。(4)從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)0.05s感應(yīng)電流的平均值。第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流“四值”的對(duì)比和應(yīng)用第三章2.56探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納瞬時(shí)值、最大值、有效值、平均值之間的區(qū)別和聯(lián)系第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納第三章2.交變電流的描述—2057探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-258探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例2如圖所示,線圈abcd的面積是0.05m2,共100匝,線圈電阻為1Ω,外接電阻R為9Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=T,當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),則:(1)若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí),寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式;(2)線圈轉(zhuǎn)過s時(shí)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值多大?(3)電路中,電壓表和電流表的示數(shù)各是多少?(4)從中性面開始計(jì)時(shí),經(jīng)s通過電阻R的電荷量為多少?第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)第三章2.交變電流的描述—2059探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-260探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)第三章2.交變電流的描述—2020-261探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法(1)書寫瞬時(shí)值表達(dá)式時(shí)需特別注意初始位置不一定是圖中線框所在的位置,應(yīng)以題中文字說明為準(zhǔn)。(2)由于電流大小不斷變化,故某段時(shí)間內(nèi)的電荷量不能用q=it計(jì)第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法(1)書寫瞬時(shí)值表達(dá)式時(shí)需特別注62探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.1T,所用矩形線圈的匝數(shù)N=100,邊長(zhǎng)ab=0.2m,bc=0.5m,以角速度ω=100πrad/s繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí),試求:(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。(3)該交變電流的電動(dòng)勢(shì)有效值是多少?第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.163探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e=NBSωsin

ωt,由題可知:S=ab·bc=0.2×0.5

m2=0.1

m2Em=NBSω=100×0.1×0.1×100π

V=314

V,所以e=314sin(100πt)V。第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值第三章264探究一探究二隨堂檢測(cè)1.(多選)某正弦式交變電流的方向在1s內(nèi)改變100次,則其周期T和頻率f分別為(

)A.T=0.01s B.T=0.02sC.f=100Hz D.f=50Hz解析:由于正弦式交變電流一個(gè)周期內(nèi)方向改變兩次,所以其頻率為50

Hz,由T=得T=0.02

s。答案:BD第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)ppt課件部編版課件統(tǒng)編版課件優(yōu)秀課件第三章2.交變電流的描述—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇