高二物理描述交變電流的物理量1

高二物理描述交變電流的物理量1第一頁(yè)，共15頁(yè)。一、復(fù)習(xí)提問(wèn)如何描述正弦交流電的變化規(guī)律呢？

1.公式法：從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)

瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)e=Emsinωt

Em=NBSω

瞬時(shí)電流

i=Imsinωt

瞬時(shí)電壓

u=Umsinωt

2.圖象法：如圖所示第一頁(yè)第二頁(yè)，共15頁(yè)。二、講解新課

1．交變電流的周期和頻率

交變電流跟別的周期性過(guò)程一樣，是用周期或頻率來(lái)表示變化快慢的。1）周期：我們把交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間，叫做交變電流的周期．周期用T表示，單位是S。

2）交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做交變電流的頻率．頻率用f表示，單位是Hz。3）周期和頻率的關(guān)系是：T=第二頁(yè)第三頁(yè)，共15頁(yè)。２．交變電流的最大值和有效值1）.交變電流最大值（Im、Em、Um）：指交變電流一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值.意義可表示交變電流的強(qiáng)弱或電壓的高低.實(shí)際中需要考慮。交變電流的最大值只能表示其變化中的峰值，而不能表示交變電流所產(chǎn)生的效果，通常用有效值來(lái)表示交變電流的大小。2).有效值第三頁(yè)第四頁(yè)，共15頁(yè)。問(wèn)題2：如圖所示電流I=2A通過(guò)一個(gè)R=2Ω的電阻。它是恒定電流。怎樣計(jì)算通過(guò)1S內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?01232i/At/S4解：根據(jù)焦耳定律得：第四頁(yè)第五頁(yè)，共15頁(yè)。問(wèn)題3：如圖所示電流I通過(guò)一個(gè)R=1Ω的電阻。他不是恒定電流。1.怎樣計(jì)算通過(guò)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(guò)這個(gè)電阻R也能在１S內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個(gè)電流是多大？-212i/At/s-100.51第五頁(yè)第六頁(yè)，共15頁(yè)。１．解：根據(jù)焦耳定律得：２．定義有效值：（抓三個(gè)相同）讓交流電和直流電通過(guò)同樣的電阻，如果它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生熱量相等，把直流電的值叫交流電的有效值。特點(diǎn)：交變電流的有效植根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定，與電流的方向無(wú)關(guān)，但一般與所取時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)，在無(wú)特別說(shuō)明時(shí)是以一個(gè)周期的時(shí)間來(lái)確定有效值的。第六頁(yè)第七頁(yè)，共15頁(yè)。3．正弦交流電有效值與最大值之間的關(guān)系第七頁(yè)第八頁(yè)，共15頁(yè)。１.任何電流都有有效值，但上述關(guān)系只限于正弦交變電流，對(duì)其他形式的交變電流并不適用。2.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；交流電壓表和交流電流表的示數(shù)是有效值；交變電流的數(shù)值在無(wú)特別說(shuō)明時(shí)都是指有效值。說(shuō)明：?jiǎn)栴}4.交變電流電源的電壓是6V，它跟電阻R1、R2及電容C、電壓表一起連成如圖電路.忽略電源內(nèi)阻，U1表示電壓表示數(shù)，為保證電容器不擊穿，電容器耐壓值U2，電路如圖所示則（）A.U1=6

V

B.U2=6VC.U1=6V

D.U2≥6

VCD第八頁(yè)第九頁(yè)，共15頁(yè)。問(wèn)題5.如圖所示矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度

ω

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)一周的過(guò)程中求：（１）流過(guò)R的平均電流（２）電流的有效值是多少（３）流過(guò)R的電量是多少（４）產(chǎn)生的熱量是多少？第九頁(yè)第十頁(yè)，共15頁(yè)。例1.交變電流電壓表達(dá)式為u＝20sin314tV，求這個(gè)交變電壓的最大值U、有效值U、周期T、頻率f。畫出交變電流的u-t圖像。m答案：Um=20V200-200.010.02u/Vt/S第十頁(yè)第十一頁(yè)，共15頁(yè)。例2.表示交變電流隨時(shí)間變化圖象.如圖所示，則交變電流有效值為()A.5A B.5AC.3.5A D.3.5A00.020.04t/Si/AB第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共15頁(yè)。例3.如圖所示表示一交流電隨時(shí)間而變化的圖像，其中電流的正值為正弦曲線的正半周，其最大值為I;電流的負(fù)值的強(qiáng)度為I,則該交流電的有效值為（）mmD例4.下列各種情況中所指的數(shù)值，哪些是交流電的有效值（）A.交流電路中交流電壓表所指示的數(shù)值。B.家用電器（如燈泡）上標(biāo)明的額定電壓值。C.閉合矩形導(dǎo)線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的某一勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)到線框平面與磁感線平行的位置時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值。D.電工工具上標(biāo)明的耐壓值。AB第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共15頁(yè)。本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容1.利用交變電流（或電壓）瞬時(shí)值表達(dá)式或圖象可以求出交變電流的