高中物理 2.3 表征交变电流的物理量 粤教选修32

第三节表征交变电流的物理量. 知识点1周期T、频率f、角速度ω的关系

1．周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量，它们之间的关系如下：_______________.2．角速度与周期(频率)间的关系：___________..

3．我国民用交变电流：T＝0.02s，f＝50Hz，ω＝100π(rad/s)，电流的方向每秒改变100次．

4．打点计时器接交流电时，T＝0.02s，所以打点计时器每隔0.02s打一次点．

5．注意：

(1)注意交变电流的周期T、频率f、角速度ω等在正弦式交变电流的瞬时表达式e＝Emsinωt中的体现．图2－3－1

(2)注意交变电流的周期T、频率f、角速度ω等在正弦式交变电流的图象中的体现．. 知识点2交变电流的峰值和有效值

1．交变电流的峰值：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值．交变电流的电动势、电流和电压的峰值分别用____、_____和______表示．EmImUm

2．交变电流的有效值：根据电流的热效应，三同(相同电阻、相同时间、产生相同热量)时，直流电流(电压)叫做交流电流(电压)的有效值．.知识点3正弦式交变电流的峰值与有效值1．正弦式交变电流的峰值正弦式交变电流电动势的峰值计算式是Em＝NBSω，在一个周期内会出现两次峰值．

2．正弦式交变电流的有效值 ①有效值的定义：交流电和直流电通过同样阻值的电阻时，如果在相等的时间内产生的热量相等，则直流电源的电动势E是交变电动势e的有效值、通过电阻的恒定电流I是交变电流i的有效值、电阻两端的直流电压U是电阻两端的交变电压u的有效值．.②正弦式交变电流的有效值公式为：非正弦式交变电流的有效值必须根据电流的热效应来计算． ③在交流电路中，电压表、电流表、功率表等电工仪表的示数均为有效值．在没有特别说明的情况下，所给出的交变电流的电压、电流及电功率指的都是有效值．电气设备“铭牌”上所标的值、保险丝的熔断电流值都是有效值． ④我国民用交变电流：照明电压220V和动力电压380V都是指有效值． ⑤电子元件上的标称值不是有效值，而是最大值，如电容器、二极管的击穿电压等．.

3．交变电流的平均值

(1)交变电流的图象中，图线与横轴(t轴)所围的面积跟时间的比值，称为交变电流的平均值．

(2)交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间的长(3)计算通过导体某一截面的电荷量时，只能用交变电流的平均值，(4)交变电流的平均值不是初、末状态的瞬时值的平均．

4．交流电路中除计算通过导体截面的电荷量外，一切计算都要用有效值，公式W＝UIt，P＝UI，Q＝I2Rt中的各量均为有效值．.【例题】关于交变电流，下列说法正确的是()

A．在一个周期内电流的方向改变两次

B．交变电流的最大值总是有效值的倍

C．若正弦交流电的最大值为10V，则它的最小值为－10V D．演示交流电随时间变化规律时，应采用交流电流表`

解析：线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次；只有正弦交变电流其最大值才是有效值的倍；交流电流的正负表示方向；只有直流电流表的偏向、偏角大小随电流方向、大小发生变化．

答案：A.答案：A.1．(双选)一交流电流的图象如图2－3－2所示，由图可知()BD图2－3－2.题型1正弦式交变电流有效值的计算

【例题】一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当它接到电压为u＝10sin100πtV的交变电源上，发热功率是多少()A．0.25PB．0.5PC．PD．2P`

答案：B.

1．(双选)正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图2－3－3甲所示的方式连接，R＝200Ω.图2－3－3乙)是交变电源输出电压u随时间t变化的图象．以下正确的是(

图2－3－3.A．交流电压表的读数是311VB．交流电流表的读数是1.1A

C．R两端电压随时间变化的规律是uR＝311cosπtV D．R两端电压随时间变化的规律是uR＝311cos100πtV交流电流表和电压表测定的读数值都是交流的有效值．答案：BD解析：由图象知该电流的峰值为Um＝311V，其有效值为U＝220V，周期为T＝2×10－2s,角速度为ω＝2π/T＝100πrad/s..题型2非正弦式交变电流有效值的计算

【例题】图2－3－4表示一交流随时间变化的图象，求此交流的有效值．答案：见解析`

解析：取一个周期时间，把前半周期和后半周期的热量相加，然后由图2－3－4.2．图2－3－5表示一交流电的电流随时间而变化的图象，)图2－3－5此交流电的有效值是(

. 解析：交流电的有效值是根据其热效应而定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效．设交流电的有效值为I，令该交流电通过电阻R，在一个周期内有I2RT答案：D..9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20238:23:50AM11、以我独沈久，愧君相见频。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海别，几度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他乡生白发，旧国见青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行动出成果，工作出财富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、没有失败，只有暂时停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20238:23:50AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香积寺，数里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荆门九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天气晚来秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、杨柳散和风，青山澹吾虑。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20238:23:50AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/2/32023/2/303February202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2