新教材同步系列2024春高中物理第3章交变电流第2节描述交变电流的物理量课件粤教版选择性必修第二册

第三章交变电流第二节描述交变电流的物理量学习任务1．知道交变电流的周期、频率的含义，以及它们相互间的关系。2．知道交变电流的峰值和有效值的意义。经历根据电流的热效应推导交变电流有效值的过程，体会“等效”的科学方法。3．掌握交变电流有效值与峰值的关系，会进行有效值的计算。4．理解交变电流的图像意义，能从图像中获取相关信息。必备知识·自主预习储备01

周期性s次数Hz知识点二交变电流的峰值和有效值1．峰值：交变电流在一个周期内所能达到的____值。2．有效值(1)定义：交变电流和恒定电流分别通过相同____的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的____相等，这一恒定电流的数值就是相应交变电流的______。(2)应用：①无特别说明的交变电流的电压、电流值是有效值。②交流电表测量的交变电流的电压、电流值是______。③交流电气设备铭牌上所标注的________、________指有效值。最大阻值热量有效值有效值额定电压额定电流

0.707Em

0.707Im

0.707Um知识点三用图像描述交变电流1．物理意义：描述交变电流(_______、_____、_____)随_____(或角度ωt)变化的规律。2．正弦式交变电流的图像电动势e电流i电压u时间t

××√×√2．(多选)某交变电流的方向在1s内改变100次，则其周期T和频率f分别为(

)A．T＝0.01s

B．T＝0.02sC．f＝100Hz

D．f＝50HzBD

√√关键能力·情境探究达成02考点1交变电流的周期和频率考点2交变电流的峰值和有效值考点3正弦式交变电流的图像考点4交变电流的四值比较

(2)如图甲、乙中电炉烧水，设其他条件都相同，水的质量相等，水的初温相同。若恒定电流用10min把水烧开，而交变电流也用10min把水烧开。两种情况下电阻热量相同吗？交流电电流的有效值是多少？提示：热量相同。有效值是3A。

√

√√√考点2交变电流的峰值和有效值1．有效值的理解(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，与电流的方向无关。(2)“等效”理解：相同电阻、相同时间，产生相同热量。交变电流与多大的直流“效果”相同，有效值就是多大。

3．几种常见交变电流的有效值电流名称电流图线有效值正弦式交变电流正弦半波电流电流名称电流图线有效值正弦单向脉动电流矩形脉动电流非对称性交变电流

√

√考点3正弦式交变电流的图像1．用图像描述交变电流的变化规律(在中性面时t＝0)项目函数图像说明磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωtS为线圈的面积，N为线圈的匝数，r为线圈的电阻(内阻)，R为外电阻电动势e＝Emsinωt＝NBSωsinωt项目函数图像说明电压S为线圈的面积，N为线圈的匝数，r为线圈的电阻(内阻)，R为外电阻电流

【典例3】处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直。在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，如图所示，线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图线是(

)A

BC

D√

图像的分析方法一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”，并理解其物理意义。二变：掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通关系。三判：在此基础上进行正确地分析和判断。[跟进训练]3．(多选)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示；产生的交变电动势的图像如图乙所示，则(

)A．t＝0时穿过线框的磁通量为零B．t＝0.01s时线框的磁通量变化率为零C．线框产生的交变电动势有效值约为220VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz√√

考点4交变电流的四值比较项目物理含义重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值e＝Emsinωti＝Imsinωt计算线圈某一时刻的受力情况最大值最大的瞬时值确定电容器的耐压值项目物理含义重要关系适用情况有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的电流值、电压值(1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量)；(2)交流电表的测量值；(3)电气设备标注的额定电压、额定电流；(4)保险丝的熔断电流平均值交变电流图像中图线与时间轴所围面积与时间的比值计算通过电路横截面的电荷量

应用交变电流四值时的注意事项(1)研究电容器是否被击穿时，应用交变电流的峰值(最大值)，因为电容器上标明的电压是电容器长时间工作时所能承受的最大电压。(2)研究电功、电功率和电热时，只能用有效值。(3