交变电流的描述高二物理人教版（2019）选择性必修第二册

第三章交变电流

人教版（2019）选修第二册交变电流的描述1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度三者之间的关系。2.能理解电流的有效值是与热效应有关的量。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.通过探究与日常生活有关的物理问题,培养学生的科学探究和实践能力学习目标思考：正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，如何描述这种电流的变化特征呢？比较eO246t/s8eO246t/s8下面两个交变电流的有何异同？结论：交变电流的变化快慢情况不一样。导入新课1.周期：完成一次周期性变化所需的时间符号：T

单位：s2.频率：单位时间完成周期性变化的次数符号：f

单位：Hz3.周期与频率的关系一、周期和频率针对练1

如图所示是我国家庭电路中交变电流的u-t

图像，分析下列问题：

⑴电压的峰值是多少？

⑵周期和频率分别是多少？

⑶在1s内电流方向变化多少次？

⑷产生交变电流的线圈转动的角速度多大？⑸写出电压的瞬时值表达式。1.瞬时值

应用：计算线圈某一时刻的受力情况某一时刻交变电流的电动势、电流、电压值，用小写e、u、i

表示。二、交变电流“四值”2.峰值物理意义：用Em、Um、Im表示常见的峰值：外壳上标的电压是额定电压，低于击穿电压电容器的耐压值（击穿电压）Im或Um表示电流的强弱或电压的高低。思考如图所示，是通过一个R为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。

⑴怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量？

⑵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，这个电流是多大？3.有效值RR~恒定电流IU等效思想：恒定电流交变电流交变电流恒定电流电阻相同时间相同（交流的一个周期）产生的热量相同则称恒定电流的I与U为这个交流的有效值。分别通过电阻时，若满足建立概念⑴定义等效替代(电流热效应)⑵物义：反映电流强弱或电压高低的物理量。⑶正弦式电流的有效值与峰值之间关系适用条件：正弦式电流结论：正弦式交变电流的最大值为有效值的

倍。

交流电表的读数；

交流电器上铭牌标称值；⑷几种常见的有效值

计算电功、电功率和电热相关的问题（含熔断电流）针对练2

A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比PA∶PB等于多少？图甲i/Ai/A图乙针对练3

已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化。今与这个电阻元件串联一个多用电表(已调至交变电流电流挡)，则多用电表的读数为(

)A解析：交流电流测量有效值，设该电流的有效值为I，根据交变电流有效值的定义取一个周期T，则有：

，解得I=5A，所以多用电表的读数为5A，故A正确，B、C、D错误；4.平均值应用：计算通过电路横截面的电荷量将

和

分别代入瞬时值表达式。

采用哪些方法描述交变电流变化规律？描述交变电流公式图像三、正弦式交变电流的公式和图像

低频扼流圈：“通直流，阻交流”

高频扼流圈：“通低频，阻高频”1.电阻2电感器对交变电流的阻碍作用四、拓展学习——电阻、感抗、容抗

通交流，阻直流

通高频，阻低频3.电容器对交变电流的阻碍作用1．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。求曲线b表示的交变电流的电动势有效值。达标测试参考答案2.如图所示，N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO΄匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表A和二极管D，二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的是

（

）

A．图示位置电路中的电流为0

B．R两端电压的有效值

C．交流电流表的示数

D．一个周期内通过R的电荷量CD解析：A．由题图可知，图示位置磁通量最大，磁通量的变化率为零，所以此时通过R的电流为零，故A错误；B.R两端的电压随时间的变化规律如图所示：电动势的最大值为：

设电压的有效值为U，在一个周期内有

解得C.交流电流表的示数为电流的有效值即D.在一个周期内，只有半个周期的时间有电流通过R，一个周期内通过R的电荷量为3.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动，产生的