正弦交變電流的描述課件高二下學期物理教科版選擇性

正弦交變電流的描述正弦式交變電流產(chǎn)生過程中的兩個特殊位置圖示概念中性面位置與中性面垂直的位置特點B⊥SB∥SΦ＝BS，最大Φ＝0，最小，最大電流為零，方向改變電流最大，方向不變復習回顧從中性面開始計時(1)瞬時電動勢e隨時間變化的規(guī)律：(2)負載電壓u隨時間變化的規(guī)律：(3)電流i隨時間變化的規(guī)律：

正弦式交變電流的大小和方向都隨時間發(fā)生周期性變化，那么我們?nèi)绾蚊枋鲞@種電流的變化特征呢？思考與討論：一、周期和頻率線圈轉(zhuǎn)動一周電壓、電流都發(fā)生一次周期性變化1.周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間符號：T

單位：秒（S）2.頻率：

交變電流一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)符號：f

單位：赫茲（Hz）ω=2πfe=Emsinωti=Imsinωtu=Umsinωt例題1：如圖所示是我國家庭電路中的交變電流u-t圖，分析下列問題：（1）交流電流完成一次周期性變化（線圈轉(zhuǎn)動一圈）所用多少時間？（2）交流電流在1s內(nèi)完成多少次周期性變化？（3）由前2問，可知周期和頻率有什么關系？（4）在1s內(nèi)電流方向變化多少次？0.02s周期T頻率

fu/VO12t/10-2

s3在一個周期內(nèi)，交變電流的方向變化2次二、峰值和有效值1、峰值：交變電流在一個周期內(nèi)所能達到的最大數(shù)值，叫做交變電流的峰值。通常用Em、Im和Um表示峰值。電動勢峰值：Em=NBSω

t/su/V0Um-Um0.020.04注意：電容器上的標稱電壓值（又叫耐壓值或擊穿電壓）是電容器兩極間所允許電壓的峰值．超過該值就有被擊穿的危險。

電容耐壓值（最大值)2、瞬時值：它是反映不同時刻交流電的大小和方向若從中性面開始計時，正弦交流瞬時值表達式為：正弦交流電的電動勢、電流隨時間變化。既然正弦式交變電壓（電流）的瞬時值是在變化的，那么用電壓表（電流表）測量的大小是什么值呢？

思考：如圖是通過一個R=1Ω的電阻的電流i隨時間變化的曲線。它不是恒定電流。(1)怎樣計算通過1S內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?(2)如果有一個大小、方向都不變的恒定電流通過這個電阻R也能在1S內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個電流是多大？在0.2-0.5s內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱量為Q2，則1、在0-0.2s內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱量為Q1，則故1s內(nèi)產(chǎn)生的總熱量：Q交=2（Q1+Q2）=2.8J

思考：如圖是通過一個R=1Ω的電阻的電流i隨時間變化的曲線。它不是恒定電流。(1)怎樣計算通過1S內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?(2)如果有一個大小、方向都不變的恒定電流通過這個電阻R也能在1S內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個電流是多大？2、Q直=Q交帶入數(shù)據(jù)得：3、有效值：讓交流和恒定電流分別通過大小相同電阻，如果在相同時間（一個周期內(nèi)）它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個恒定電流是I、電壓是U，我們就把這I、U叫做這個交流的有效值。RR~從有效值的定義看，“有效”指的是電流熱效應的等效。等效（三同）理論計算表明，正弦交流電的峰值與有效值有以下關系：對有效值的理解(1)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應來定義的．交變電流和恒定電流是一種等效替代關系．(2)注意“三同”：電阻相同，時間相同，產(chǎn)生的熱量相同．正弦交流電有效值與峰值的關系怎樣求一般交流電的有效值？交流恒定電流ＩＵ通過大小相同電阻R在交流電的一個周期內(nèi)交流的有效值為ＩＵQ交=Q直解析：【例題2】通過某交流電流表的電流i隨時間t變化的關系如圖所示，該電流表的示數(shù)是多少?

電流表的示數(shù)是有效值。Q直=I2RtQ交=（I12Rt1+I22Rt2）從圖中把數(shù)據(jù)代入，則有所以50R=I2Rt，解得I=5A根據(jù)有效值的定義：有Q直=Q交

【例題3】如圖所示為一交變電流的i--t圖象，則此交變電流的有效值為(

)D4、有效值的應用交流用電設備上所標的額定電壓和額定電流是指有效值保險絲的熔斷電流是指有效值無特別說明時提到的交變電流的數(shù)值是指有效值交流電壓表、電流表測量的數(shù)值是指有效值平均電動勢：平均電流：電荷量：計算電荷量用平均值5、平均值項目物理含義重要關系適用情況瞬時值交變電流某一時刻的值計算線圈某一時刻的受力（安培力）情況最大值最大的瞬時值確定電容器的耐壓值或擊穿電壓有效值跟交變電流的熱效應等效的恒定電流值、電壓值正弦式交變電流(1)電流熱效應相關量(如功、功率、熱量)(2)交流電表（電壓表、電流表）的測量值(3)電氣設備銘牌標注額定電壓、額定電流(4)保險絲的熔斷電流平均值交變電流圖象中圖線與時間軸所圍面積與時間比值(1)某段時間內(nèi)產(chǎn)生的平均感應電動勢(2)某段時間內(nèi)產(chǎn)生感應電流的平均值(3)某段時間內(nèi)通過橫截面的電荷量交變電流四值比較課堂小結(jié)1．如圖甲所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感應垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交