交变电流的描述课件高二下学期物理人教版选择性

第三章交变电流第2节交变电流的描述

知识回顾

上节课学过：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产生的交变电流按照正弦函数的规律变化，这种交变电流叫正弦式交变电流。i＝

Imsinωtu＝

Umsinωte＝

Emsinωt若从中性面开始计时

一、交变电流的瞬时值和峰值i＝

Imsinωtu＝

Umsinωte＝

Emsinωt瞬时值最大值（峰值）(计算某一时刻线圈受到的安培力用瞬时值)(确定电容器的击穿电压用最大值)若从中性面开始计时

二、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，叫做交变流电的周期，单位s（在一个周期内，交变电流的方向变化2次）2.频率f：1s内完成周期性变化的次数，叫频率，单位Hz3.线圈在磁场中转动的角速度ω

（rad/s）【练习】如图所示是我国家庭电路中交变电流的

u-t图，分析下列问题：①.电压的峰值是多少？②.周期和频率分别是多少？③.在1s内电流方向变化多少次？④.产生交变电流的线圈转动的角速度多大？⑤.写出电压的瞬时值表达式。下图是通过R=1Ω的电阻的电流随时间变化的曲线，这个电流不是恒定电流。1.怎样计算通电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，这个电流I

是多大？【思考与讨论】

三、交变电流的有效值1.定义：

让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，我们就把这个恒定电流的电流

I

与电压U

叫作这个交变电流的有效值。（是一种等效思维，是电流热效应的等效）2.理解：①.求有效值三同：同一电阻、相同时间（一个周期）、相同电阻。②.计算W、Q、P、PQ

及电表读数、保险丝熔断电流时，使用有效值。③.理论计算表明，正弦式交变电流的最大值为有效值的

倍。

（人们通常说家庭电路的电压是220V，交流电气设备上标注的额定电压和额定电流，一般交流电压表、电流表测量的数值都是有效值。）1.平均电动势：2.平均电流：计算电荷量用平均值3.经过导体某截面电荷量：

四、交变电流的平均值交变电流图象中，图线与时间轴所围面积与时间比值为平均值。项目重要关系适用情况瞬时值计算线圈某一时刻的受力（安培力）情况最大值确定电容器的耐压值或击穿电压有效值正弦式交变电流(1)电流热效应相关量(如功、功率、热量)(2)交流电表（电压表、电流表）的测量值(3)电气设备铭牌标注额定电压、额定电流(4)保险丝的熔断电流平均值(1)某段时间内产生的平均感应电动势(2)某段时间内产生感应电流的平均值(3)某段时间内通过横截面的电荷量交变电流的“四值”比较练习1、如图所示为一交变电流随时间变化的图像，正负半轴都是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的有效值为（

D

）练习2、通过某交流电流表的电流i随时间t的变化关系如图所示，图中曲线为正弦函数图像的一部分，该电表的示数为（

C

）A、B、C、D、练习3、如图所示是某种正弦式交流电压的波形图，由图可确定该电压的(

BC

)A.周期是0.01sB.最大值是311VC.有效值约是220VD.瞬时值表达式为u＝220sin(100πt)V练习4、一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（

D

）A．0.01s时穿过线圈的磁通量等于0B．电路中的