【金牌学案】年高中物理 第五章 2 描述交变电流的物理量课件 新人教选修32

2描述交变电流的物理量知识点1交变电流的周期和频率

1．周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，单位是秒，符号为s. 2．频率f：交变电流在1s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹，符号为Hz.4．角速度和频率的关系：ω＝2πf.5．常识：我国通用交变电流的周期是0.02s，频率为50Hz.知识点2峰值和有效值

1．峰值：当线圈平面与磁场方向平行时，产生的感应电动势、感应电流及路端电压的最大值，用Em、Im

和Um

表示，其中Em＝NBSω. 2．有效值：让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流是I、电压是U，我们就把I、U叫做这个交流的有效值．知识点3相位

1．相位：对于两支交流电e甲＝Emsinωt和e乙＝Emsin(ωt＋φ)，称ωt或ωt＋φ分别为它们的相位． 2．相位差：两支交流电的相位之差叫做它们的相位差．

知识点4对交变电流有效值的理解

1．正(余)弦式交变电流的有效值与峰值的关系

2．注意事项 (1)各种使用交变电流的用电器上所标的额定电压、额定电流值都是指交变电流的有效值． (2)各种交流电流表和交流电压表的测量值也都是有效值．

(3)凡涉及能量问题，如电能与其他形式的能的转化过程中，涉及交变电流的电功、电功率等物理量均用有效值，计算保险丝的熔断电流也用有效值．(4)家庭电路电压220V和动力电压380V是指有效值．(5)以后提到的交变电流的数值，凡没有特别说明的都是指有效值．3．几种典型交流电的有效值

交变电流的有效值是根据电流的热效应，利用等效的观点来定义的．一般取一定时间(一个周期)根据恒定电流与交流电产生的热量一样来求解，比如下面几种典型的有效值：交变电流名称交变电流图样有效值正弦式交 变电流正弦半波交变电流正弦单向脉冲电流矩形脉冲电流非对称性脉冲电流【例1】图5－2－1表示一交流电的电流随时间而变化的图象．此交流电的有效值是()B图5－2－1

解析：由图象可知，该电流是交流电，而并非正弦交流电，不能用正弦交流电有效值的公式来求有效值．只能根据非对称性脉冲电流的热效应来求．

1．电阻R1、R2

和交流电源按照图5－2－2甲所示方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.合上开关S后，通过电阻R2

的正弦交)变电流i随时间t变化的情况如图乙所示．则( 图5－2－2解析：：先求出出电流流的有有效值值，则则可以以求出出电压压的有有效值值．答案：：B种类区别有效值峰值瞬时值平均值物理意义根据电流的热效应来定义的交变电流的最大值某一时刻电压、电流的大小一段时间电压、电流的平均值计算方法根据热效应求解有效值的大小知识点点5有有效值值、峰峰值、、瞬时时值、、平均均值的的区别别BCA．交交变电电流的的频率率为100HzB．电电动势势的有有效值值为220VC．电电动势势的峰峰值约约为311VD．t＝0时时，，线圈圈平面面与中中性面面垂直直2．(双选，，2011年肇庆庆检测测)一矩形形金属属线圈圈，绕绕垂直直磁场场方向的的转轴轴在匀匀强磁磁场中中匀速速转动动．线线圈中中产生生的电电动势势e随)时间t变化的的情况况如图图5－2－3所所示．．下列列说法法正确确的是是(图5－2－3A．此此交流流电的的频率率为0.5HzB．此此交流流电的的电动动势有有效值值为2VC．t＝0.01s时时，线线圈平面与与磁场场方向向垂直直D．t＝0.02s时时，线线圈磁磁通量量变化化率为为零答案：：CD题型1交变变电电流流图图象象中中的的有有效效值值和和频频率率【例例3】(双选选)如图图5－－2－－4表表示示一一交交变变电电流流随随时时间间而而变变化化的图图象象，，则则此此交交变变电电流流的的()图5－－2－－4答案案：：BC3．．(双选选，，2010年潮潮州州模模拟拟)一正正弦弦交交流流电电的的电电压压随随时时间间变变)化的的规规律律如如图图5－－2－－5所所示示．．由由图图可可知知(图5－A．．该该交交流流电电的的电电压压瞬瞬时时值值的的表表达达式式为为u＝100sin(25t)VB．．该该交交流流电电的的频频率率为为25HzC．．该该交交流流电电的的电电压压的的有有效效值值为为141.4VD．．若若将将该该交交流流电电压压加加在在阻阻值值R＝100ΩΩ的的电电阻阻两两端端，，则则电电阻消消耗耗的的功功率率是是50W答案案：：BD题型型2交变变电电流流热热量量的的求求解解【例例4】阻值值为为1ΩΩ的的电电阻阻上上通通以以交交变变电电流流，，其其i－t关系系如如)图5－－2－－6所所示示，，则则在在0～～1s内内电电阻阻上上产产生生的的热热量量为为(图5－2－－6A．1JB．1.5JC．2JD．2.8J解析：对于此题我们们可以分段求求解，前0.2s和后0.2s产生的热量分别别为0.2J，中间0.6s产生的热量为为2.4J，所以在0～1s内电阻上产生生的热量为2.8J，D选项正确确．D4．图5－－2－7为为某型号电热热毯的电路图图，将电热丝丝接在u＝156sin120πtV的电源上上，电热毯被被加热到一定定温度后，由于P的作用使输入入的正弦交流流电仅有半个个周期能够通通过，即电压压变为图5－－2－8所所示波形，从从而进入保温温状态．则此