山东省滕州市第二中学人教版物理选修3-2第五章5.2《描述交变电流的物理量》课件(共20张)

1、1. 什么是交流电？直流电和交流电的标志。2. 什么是中性面？有什么特点？3. 交流电的瞬时值表达式是什么？4. 交流电的最大值、瞬时值。注意表示符号。请在请在3 3分钟内完成分钟内完成描述交变电流的物理量2交变电流的峰值（交变电流的峰值（Em，Im，Um）一、峰值和有效值一、峰值和有效值1 1、峰值：、峰值：交变电流或电压所能达到的最交变电流或电压所能达到的最大值。大值。SnBEm 如图是通过一个如图是通过一个R=1的电阻的电流的电阻的电流i随时随时间的变化关系曲线。这个电流不是恒定电流。间的变化关系曲线。这个电流不是恒定电流。 1.怎样计算通电怎样计算通电1s内电阻内电阻R中产生的热量？中

2、产生的热量？ 2.如果有一个大小、方向都不变的恒定电如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻流通过这个电阻R，也在，也在1s内产生同样的热，内产生同样的热，这个电流多大？这个电流多大？0.51.0t/si/A0-1-2212.2.有效值的定义：有效值的定义： 根据电流的根据电流的热效应热效应来规定，让交流与恒来规定，让交流与恒定电流分别通过定电流分别通过大小相同的电阻大小相同的电阻，如果在，如果在相等的时间（相等的时间（大于大于个完整的周期个完整的周期）内它）内它们产生的焦耳热相等，就把这个恒定电流们产生的焦耳热相等，就把这个恒定电流的的I、U叫做这个交流的有效值。叫做这个交流的有效值

3、。理论计算表明：理论计算表明：正弦交流电正弦交流电的有效值与的有效值与最大值的关系：最大值的关系：2mUU 2mII E、U、I2mEE 注意：注意：1.1.以上关系式只适用于以上关系式只适用于正弦正弦或或余弦余弦交流电交流电2.2.交流用电器的交流用电器的额定电压额定电压和和额定电流额定电流指的是有指的是有效值（电容器除外，电容器的效值（电容器除外，电容器的耐压耐压为交流电为交流电的的峰值峰值）3.3.对于交流电若没有特殊说明的均指有效值，对于交流电若没有特殊说明的均指有效值，如：交流电如：交流电220V220V，380V380V；在求交流电的在求交流电的电功电功或电热或电热时必须用交流电的

4、有效值时必须用交流电的有效值4.求通过某导体截面的求通过某导体截面的电量电量一定要用平均值一定要用平均值【例题例题】 如图所示如图所示,为交流发电机示意图为交流发电机示意图,匝数匝数为为n=100匝的矩形线圈，边长分别为匝的矩形线圈，边长分别为10cm和和20cm，内阻为，内阻为5，在，在B=0.5T的匀强磁场中的匀强磁场中,绕绕轴以的角速度轴以的角速度=50rad/s匀速运动，和匀速运动，和20 电电阻阻R相接，求：相接，求：从图示位置经从图示位置经t=0.01s时线圈产生的电动势时线圈产生的电动势S闭合时，电压表、电流表的闭合时，电压表、电流表的示数，示数，R上所消耗的电功率是多上所消耗的

5、电功率是多少？少？从图示位置经从图示位置经t=0.01s通过电通过电阻阻R的电荷量是多少？的电荷量是多少？AVSOOBR二、周期和频率二、周期和频率1、周期、周期(T)：交变电流完成一个周期性变化所需的时间。交变电流完成一个周期性变化所需的时间。2、频率、频率(f)：交变电流交变电流1秒内完成周期性变化的次数。秒内完成周期性变化的次数。物理意义：物理意义：表示交流电变化的快慢表示交流电变化的快慢3 3、关系：、关系：Tf1fT22 1、我国生产和生活用交流电的周期、我国生产和生活用交流电的周期T=_s，频率，频率f= _Hz，角速度，角速度=_rad/s，在，在1s内电流的方向变化内电流的方向

6、变化_次。次。课堂练习课堂练习2、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系，、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系，如图所示。如图所示。（1）并写出该电动势的瞬时值表达式。）并写出该电动势的瞬时值表达式。（2）如果其它条件不变，仅使线圈的转速加倍，）如果其它条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势则交流电动势Em和周期和周期T变为变为 ( )A400V, 0.02s B200V, 0.02sC400V, 0.08s D200V, 0.08s相位：相位： 称称(t+ ) 为正弦交流电流的相位角，为正弦交流电流的相位角， 简称相位。简称相位。初相位：初相位：t=0时的相位角称为初相位。初相位

7、用来时的相位角称为初相位。初相位用来 确定交流电初始瞬时状态。确定交流电初始瞬时状态。相位差：相位差：两个同频率的正弦交流电的相位之差值两个同频率的正弦交流电的相位之差值 定义为相位差。定义为相位差。三要素：三要素：对一个正弦交流电来说，如果知道它的对一个正弦交流电来说，如果知道它的角频率角频率、初相位、初相位以及振幅以及振幅Em，就可以把它唯一，就可以把它唯一确定了。通常把这三个量叫做交流电的三要素。确定了。通常把这三个量叫做交流电的三要素。 0t/su/v甲甲乙乙三、相位三、相位)sin(EsintutEumm乙甲3、某交流电压随时间的变化规律如图所示，、某交流电压随时间的变化规律如图所示

8、，则此交流电的频率是则此交流电的频率是_Hz。若将该电压加在。若将该电压加在10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V；若将该电压加在一阻值为；若将该电压加在一阻值为1K的纯电的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于于_A。课堂练习课堂练习2002002u/vt/s4604.图中两交变电流通过相同的电阻图中两交变电流通过相同的电阻R。求：。求：（1）分别写出它们的有效值）分别写出它们的有效值（2）计算它们在）计算它们在

9、R上产生的功率之比。上产生的功率之比。（2）P甲甲:P乙乙I12R:I22R（I1I2）21:2AI225) 1 (1AI525.5.如图表示一交流的电流随时间变化的图像如图表示一交流的电流随时间变化的图像, ,求该电流的有效值。求该电流的有效值。4 232动动脑筋动动脑筋小结小结3、最大值（峰值）：、最大值（峰值）： Em Um m 1 1、周期：、周期：2 2、频率：、频率：Tf1fT224、有效值：、有效值： E U I （1）定义：）定义：根据电流的热效应来规定，让交流电和直流根据电流的热效应来规定，让交流电和直流通过相同阻值的电阻，如果他们在一个周期内产生的热量通过相同阻值的电阻，如果他们在一个周期内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。（2 2）正弦交流电的有效值与最大值的关系：）正弦交流电的有效值与最大值的关