5-2描述交变电流的物理量公开课一等奖省优质课大赛获奖课件

5.2描述交变电流物理量复习回顾(一)交变电流：

大小和方向随时间作周期性改变电流;简称交流。其中按正弦规律改变交流电叫正弦交流电。（二）正弦交流电产生及改变规律

当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向轴匀速转动时，线圈中产生交流是随时间按正弦规律改变。即正弦交流。

跟磁感线垂直平面叫做中性面。这一位置穿过线圈磁通量最大，但线圈磁通量改变率为零，线圈中无感应电动势。1．产生：2．中性面：3．规律：

函数表示式：从中性面开始计时在纯电阻电路中:电流:

电压:电动势:描述交流电物理量1．峰值（最大值）：

EmUm

Ｉm

２．瞬时值：

uie1．周期和频率：（1）周期：交变电流完成一次周期性改变所需时间。（3）角频率：线圈在匀强磁场中转动角速度。

（2）频率：一秒内完成周期性改变次数。

T和f物理意义：表征交流电改变快慢。（4）关系：描述交流电物理量

我国生产和生活用交流电周期T＝_______s，频率f=_______Hz，角速度ω＝_______rad/s，在1s内电流方向改变__________次。0.0250１００π100一个周期内电流方向改变两次。

例1.某交流发电机产生感应电动势与时间关系，如图所表示，假如其它条件不变，仅使线圈转速加倍，则交流电动势最大值和周期分别变为（

）A．400V，0.02sB．200V,0.02sC．400V,0.08sD．200V,0.08sB

练习1：如图所表示为某正弦交流电流图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流瞬时值表示式。

Im

＝20Aω＝100πrad/s.电流瞬时表示式为i＝20sin100πt(A)T＝0.02s2．有效值：EUI

（1）定义：

依据电流热效应来要求，让交流电和直流经过相同阻值电阻，假如他们在一个周期内产生热量相等，就把这一直流电数值叫做这一交流电有效值。（2）正弦交流电有效值与最大值关系：(3)说明：A．以上关系式只适合用于正弦或余弦交流电；B．交流用电器额定电压和额定电流

指是有效值；

C．交流电流表和交流电压表读数是有效值D．对于交流电若没有特殊说明均指有效值项目物理含义主要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻值计算线圈某时刻受力最大值最大瞬时值确定用电器耐压值有效值跟交变电流热效应等效恒定电流值对正弦式交变电流：（1）计算与电流热效应相关量（2）电表测量值（3）标注额定电压、电流值（4）保险丝熔断电流平均值交变电流图像中图线与时间轴围成面积与时间比值计算经过电流某一截面电荷量交流电流“四值”应用

例2.某交流电压随时间改变规律如图所表示，则此交流电频率是_____Hz。若将该电压加在10uF电容器上，则电容器耐压值不应小于______V；若将该电压加在一阻值为1KΩ纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为防止意外事故发生，该电路中保险丝额定电流不能低于______A。200－20020.25200u/vt/s

例3.如图表示一交流电流随时间改变图像,求该电流有效值。

练习2：如图表示一交流随时间改变图像，求此交流有效值。e甲=Emsinωte乙=Emsin(ωt+)1、正弦符号sin后面量ωt+叫做交变电流相位，其中是t=0时相位，叫做交变电流初相位。三、相位2.两支交流相位之差叫做它们相位差．比如两支交流电，u1＝Emsin(ωt＋Φ1)，u2＝Emsin(ωt＋Φ2)，它们频率相同，但初相位不一样，它们相位差(ωt＋Φ2)－(ωt＋Φ1)＝Φ2－Φ1，是一个常量，等于两个初相之差，不随时间改变，能够说，这两支交变电流改变规律是相同，只是步调不一样．三、相位3、不一样交流发电机向同一电网供电，相位差必须为零。不然：会使输电效率降低，甚至损坏输电设备。练习3:一个电阻接在10V直流电源上，它发烧功率是P，当接到电压为u=10sinωtV交流电源上，它发烧功率（）

A．0.25PB．0.5P

C．PD．2PB

例4.如图所表示，线圈面积是0.05㎡，共有100匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场磁感应强度为B＝1／πT，当线圈以300r/min转速匀速旋转时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时表示式；(2)线圈转过1／30s时电动势瞬时值多大；(4)

线圈每转过一周，外力所做功。(3)电路中电压表和电流表示数

各是多少2.5J

例5.如图所表示，矩形线圈匝数为n，线圈面积为S，线圈内阻为r，在磁感应强度为B匀强磁场中绕OO’轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过90°过程中，求：(1)经过电阻R电量q；(2)

电阻R上产生焦耳热Q

在此过程中电阻R上焦耳热为一个周期内产生焦耳热1／4，

练习4：边长为a单匝正方形线圈在磁感应强度为B匀强磁场中，以OO’为轴匀速转动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：(1)线圈从图示位置转过T／4过程中产生热量Q。(2)线圈从图示位置转过T／4过程中经过线圈某截面电量q。

小结1．最大值（峰值）：

EmUm

Ｉm

２．瞬时值：

uie3．周期：交变电流完成一次周期性改变所需时间。4．频率：一秒内完成周期性改变次数。5．有效值：EUI

（1）定义：

依据电流热效应来要求，让交流电和