高考物理一轮复习课件 【备课精讲精研】 第二节+描述交变电流的物理量

第二节

描述交变电流的物理量第三章

交变电流

1.周期和频率

1.周期T

：一次周期性(线圈转动一圈)变化的时间。单位是s．2.频率

f：1s内交变电流完成周期性变化的次数．单位是Hz．3.关系：T、f、n(转速)、ω(角速度)【例1】我国民用交变电流电压随时间变化图像如图所示，则：（1）周期：（2）角速度：（3）频率：（4）电流方向每秒钟改变多少次？交变电流的u-t图像2.瞬时值和峰值

中性面开始计时内阻为r的线圈给外电阻R

供电

R2.瞬时值和峰值【问题2】一个电容器，当它的两个极板间的电压超过50V时，其间的电介质就可能被破坏而不再绝缘，这个现象叫作电介质的击穿，这个击穿电压叫作这个电容器的耐压值。能否把这个电容器接在我国民用交变电流的电路两端?为什么?耐压值为400V的电容器？3.有效值

【问题3】我国民用交变电流电压随时间变化图像如图所示，为什么说电压为220V呢？一个周期内电压数值在变化，而且正负值，为什么用交流电压表的示数固定都为正值？3.有效值【问题3】图甲是通过一个R=1Ω的电阻的电流i随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。（1）该交变电流的周期？（2）一个周期内电阻R中产生的热量？（3）如图乙所示，如果有一个大小和方向都不变的恒定电流通过这个电阻R，在相同时间内产生相同的热量，这个电流是多大？~3.有效值有效值：根据电流的热效应，让交变电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，则这个恒定电流的电流I、电压U，叫作该交流的有效值。定义有效值时要“三同”：电阻相同，时间相同（一个周期），热量相同。~等效法思想3.有效值【课本P72】正弦式交变电流有效值的推导（结论非常重要）根据对称性思想，它们具有相同的有效值I:它们在一个周期内产生的热量之和为即是所以3.有效值正弦式交变电流的有效值与最大值的关系：注意：对非正弦式交变电流有效值只能通过电流的热效应计算OT/2Tte、u、iEm、um、im-Em、-um、-ime、u、iOTtEm、um、im-Em、-um、-imT/2U=Um

=0.707UmI=Im

=0.707ImE=Em

=0.707Em3.有效值

交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是指有效值交流电压表、电流表测量的数值是指有效值保险丝的熔断电流是指有效值无特别说明时提到的交变电流的数值是指有效值3.有效值

【例2—课时跟踪检测P165】如图所示是一交变电流的i­t图像，则该交变电流的有效值为A.4AB.C.D.3.有效值【例3—课本P88，多选】有一种家用电器，其电路工作原理图如图（a）所示.当电阻丝接在交流电源上后，电阻丝开始加热.当其温度达到某一数值时，自动控温装置P启动，使电阻丝所接电压变为如图（b）所示波形（部分仍为正弦波），从而进入保温状态.不计电阻丝阻值的变化，自动控温装置P启动后，则下列说法正确的是A.电阻丝的功率变为原来的一半B.电阻丝所接交变电压的频率变为原来的一半C.电压表的示数大约是原来的0.5倍D.电压表的示数大约是原来的0.7倍3.有效值【例4—课本P74】矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动，产生的交变电动势表达式为e=311sin314t（V）.（1）求电动势的峰值、有效值和频率？（2）当线圈平面从中性面开始转过3/4周期时，电动势的瞬时值为多大?（3）若线圈阻值为r=4Ω的与一个R＝6Ω的电阻构成闭合电路。交流电流表、电压表的示数？3.有效值

12月28日星期二物理作业（描述交变电流的物理量课时1）作业范围：《三维设计》

P84-87全部

P89-思维建模2、P90-全部

P109-针对训练1

《课时跟踪检测》P165-1、2、3、5P166—11上交时间：晚修结束后上交（只收三维设计）3.有效值

(多选)如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像，每个周期内，前二分之一周期电压恒定，后二分之一周期电压按正弦规律变化。若将此交流电连接到如图乙所示的电路，电阻R的阻值为100Ω，电表均为理想电表，则A．电压表读数为100VB．电流表读数为0.75AC．电阻R消耗的电功率为75WD．电阻R在100s内产生的热量为5625J4.用图像描述交变电流

4.平均值：交变电流图像中图线与时间轴所围成的面积与时间的比值。平均感应电动势eOttS不易求！vOtt平均速度S平均感应电流iOttS不易求！感应电动势平均值：感应电流的平均值：通过线圈的电荷量：内阻为r的线圈给外电阻R

供电

R4.用图像描述交变电流4.用图像描述交变电流【例5】如图所示交流发电机的矩形线圈边长ab＝cd＝0.4m，ad＝bc＝0.2m，线圈匝数N＝100，电阻r＝1Ω，线圈在磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以ω＝100πrad/s的角速度匀速转动，外接电阻R＝9Ω，以图示时刻开始计时，则(1)感应电动势的最大值(2)交流电压表的示数(3)由图示位置转过60°时的瞬时感应电动势(4)由图示位置转过60°的过程中产生的平均感应电动势(5)由图示位置转过60°的过程中通过电阻R的电荷量4.用图像描述交变电流

【例6—课本87,多选】如图（甲）所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图（乙）中曲线a、b所示，则A.两次t=0时刻，线圈平面均与中性面重合B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V【例7—三维设计P89,多选】单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是A.

t=0时刻线框平面与中性面垂直B．线框的感应电动势有效值为C．线框转一周外力所做的功为D．从t＝0到

过程中线框的平均感应电动势为4.用图像描述交变电流4.用图像描述交变电流

【例8—三维设计P109,多选】(2021年1月新高考8省联考·福建卷)一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内，并与磁场方向垂直。产生的交变电流i随时间t变化关系如图所示，则 A．该交变电流频率是0.4HzB．该交变电流有效值是0.8AC．t＝0.1s时，穿过线圈平面的磁通量最小D．该交变电流瞬时值表达式是i＝0.8sin5πt(A)5.用图像描述交变电流12月28日星期三物理作业（描述交变电流的物理量课时2）作业范围：《三维设计》P82—素养训练2

P88-9