高二物理描述交变电流的物理量1

高二物理描述交变电流的物理量1第一页，共15页。一、复习提问如何描述正弦交流电的变化规律呢？

1.公式法：从中性面开始计时

瞬时电动势e=Emsinωt

Em=NBSω

瞬时电流

i=Imsinωt

瞬时电压

u=Umsinωt

2.图象法：如图所示第一页第二页，共15页。二、讲解新课

1．交变电流的周期和频率

交变电流跟别的周期性过程一样，是用周期或频率来表示变化快慢的。1）周期：我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做交变电流的周期．周期用T表示，单位是S。

2）交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率．频率用f表示，单位是Hz。3）周期和频率的关系是：T=第二页第三页，共15页。２．交变电流的最大值和有效值1）.交变电流最大值（Im、Em、Um）：指交变电流一个周期内所能达到的最大值.意义可表示交变电流的强弱或电压的高低.实际中需要考虑。交变电流的最大值只能表示其变化中的峰值，而不能表示交变电流所产生的效果，通常用有效值来表示交变电流的大小。2).有效值第三页第四页，共15页。问题2：如图所示电流I=2A通过一个R=2Ω的电阻。它是恒定电流。怎样计算通过1S内电阻R中产生的热量?01232i/At/S4解：根据焦耳定律得：第四页第五页，共15页。问题3：如图所示电流I通过一个R=1Ω的电阻。他不是恒定电流。1.怎样计算通过1S内电阻R中产生的热量?2.如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R也能在１S内产生同样的热量，这个电流是多大？-212i/At/s-100.51第五页第六页，共15页。１．解：根据焦耳定律得：２．定义有效值：（抓三个相同）让交流电和直流电通过同样的电阻，如果它们在相同时间内，产生热量相等，把直流电的值叫交流电的有效值。特点：交变电流的有效植根据电流的热效应来规定，与电流的方向无关，但一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是以一个周期的时间来确定有效值的。第六页第七页，共15页。3．正弦交流电有效值与最大值之间的关系第七页第八页，共15页。１.任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用。2.交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值。说明：问题4.交变电流电源的电压是6V，它跟电阻R1、R2及电容C、电压表一起连成如图电路.忽略电源内阻，U1表示电压表示数，为保证电容器不击穿，电容器耐压值U2，电路如图所示则（）A.U1=6

V

B.U2=6VC.U1=6V

D.U2≥6

VCD第八页第九页，共15页。问题5.如图所示矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度

ω

匀速转动，外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过一周的过程中求：（１）流过R的平均电流（２）电流的有效值是多少（３）流过R的电量是多少（４）产生的热量是多少？第九页第十页，共15页。例1.交变电流电压表达式为u＝20sin314tV，求这个交变电压的最大值U、有效值U、周期T、频率f。画出交变电流的u-t图像。m答案：Um=20V200-200.010.02u/Vt/S第十页第十一页，共15页。例2.表示交变电流随时间变化图象.如图所示，则交变电流有效值为()A.5A B.5AC.3.5A D.3.5A00.020.04t/Si/AB第十一页第十二页，共15页。例3.如图所示表示一交流电随时间而变化的图像，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为I;电流的负值的强度为I,则该交流电的有效值为（）mmD例4.下列各种情况中所指的数值，哪些是交流电的有效值（）A.交流电路中交流电压表所指示的数值。B.家用电器（如灯泡）上标明的额定电压值。C.闭合矩形导线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的某一匀速转动过程中，转到线框平面与磁感线平行的位置时的感应电动势的数值。D.电工工具上标明的耐压值。AB第十二页第十三页，共15页。本节课主要学习了以下内容1.利用交变电流（或电压）瞬时值表达式或图象可以求出交变电流的