交变电流的描述课件-高二下学期物理人教版选择性

01交变电流的描述02交变电流有效值第2节

交变电流的描述03电容器对交流的影响04电感对交流的影响u/VO0.010.02t/s工业家庭两图中的交变电流变化规律，他们有什么异同？eO246t/s8eO246t/s8交变电流的变化快慢情况不一样。新课导入交变电流的描述PART01我国工业和家庭电路中的交变电流的周期频率角速度u/VO0.010.02t/s工业家庭1.

周期（T）：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。2.频率（f）：1s内交变电流完成周期性变化的次数。

3.关系：1s内电流方向变化_____次交变电流的周期和频率01家庭照明电压为220V是指什么？1001、瞬时值:反映不同时刻交流电的大小和方向,用e、i、u表示2、峰值:交变电流最大瞬时值叫做峰值。用Em、Im和Um表示。Em=NBSω

正弦式交变电流的瞬时值和最大值02

u/VO0.010.02t/s工业家庭

求Q热该用交变电流的什么值求解？正弦式交变电流的平均值03交变电流的有效值PART02思考与讨论02如图是通过一个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）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？在0.2-0.5s内电路中产生的热量为Q2，则（1）在0-0.2s内电路中产生的热量为Q1，则故1s内产生的总热量：Q交=2（Q1+Q2）=2.8J（2）Q直=Q交带入数据得：有效值03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，而这个恒定电流的电流与电压分别为I、U，我们就把

I、U

叫作这一交变电流的有效值。从有效值的定义看，“有效”指的是电流热效应的等效。RR~等效交变电流的有效值011、有效值定义：让交流电和恒定电流通过阻值相同的电阻，如果它们在一个周期内，产生热量相等，则把这个恒定电流的电流I、电压U，叫作该交流电的有效值。（3）求交变电流的电功或电热时必须用有效值求解，不是平均值。

（2）等效替代条件：电阻相同，时间相同(一个周期)，热量相同。（1）交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的．恒定电流和交变电流是等效替代关系。I有效i/AO1t/s2345-3有效值03怎样求一般交流电的有效值？交流恒定电流ＩＵ通过大小相同电阻R在交流电的一个周期内交流的有效值为ＩＵQ交=Q直IOTtIm-ImT/21、正弦式交变电流的有效值求解说明

正弦式交变电流的有效值03I2ROTtI2mT/2

IOTtIm-ImT/2I2有效R3、方波交流有效值求解思路：（1）电流分析（2）周期时间段分析。（3）列式求解方波交变电流的有效值021、方波交流特点：一周期内电流变化为交流，但特定时间里为恒定电流。（1）方波交流一个周期的电热：

（2）恒定电流在t1+t2内的电热：Q=I2R(t1+t2)

即I2×2=52×1+32×1

i/AO1t/s2345-3I有效正弦变形交变电流的有效值04ImIT2TtImT2TIImIT/2Tt

ImT/4TI

根据正弦波形的对称性和有效值的定义可知：

2、交流电流表和交流电压表的读数是有效值3、保险丝的熔断电流是有效值———与热有关的交变电流的功、功率、热量等均用有效值；1、交流用电器铭牌上的额定电压和额定电流指的是有效值；【注意】：交流电表内有整流器，先将交流转化为直流，然后折算成有效值显示出来，所以，指针不会左右摆动，而是指在有效值不动。4、电容器的U击穿是瞬时电压不能超过该值，不是额定电压，即不是有效值。用电器的有效值和峰值05正弦式交变电流的公式和图像PART301正弦式交变电流的公式和图像我们可以采用哪些方法形象描述交变电流变化规律？详细描述交变电流公式图像01正弦式交变电流的公式和图像写出以下两种情况下交流电的表达式电感器和电容器对交变电流的作用PART401电感器对交变电流的阻碍作用问题1：直流电源电动势与交变电源电动势有效值相等，内阻相同。灯泡和电感器均相同。接交流电和直流电，灯泡的亮度是否相同？接直流电时，有电感器和无电感器灯泡的亮度是否相同？

L

S

E

图甲：电感器对直流电作用图乙：电感器对交流电作用

L

S

u

操作1:线圈L串联灯泡后接到直流电源操作2:用导线将线圈L短路现象:灯泡亮度基本不变化。实验说明什么操作1:线圈L串联灯泡后接到交流电源操作2:用导线将线圈L短路现象:灯泡亮度变亮。实验说明什么01电感器对交变电流的阻碍作用01电感器对交变电流的阻碍作用结论：电感器对直流电几乎无影响，电感器对交流电有阻碍作用。影响感抗大小的因素有哪些呢？1.感抗：电感线圈对交变电流的阻碍作用。用字母XL

表示，单位是欧

(Ω)。2.意义：描述电感器对交变电流的阻碍作用大小的物理量。

L

S

u

01电感器对交变电流的阻碍作用02电感器对交变电流的阻碍作用通直流，阻交流。通低频，阻高频。阻碍原因电感器有自感作用，自感电动势越大阻碍作用就越大

L

S

u

线圈的自感系数

L交变电流的频率fL

越大，f越高，XL

越大即：XL

=2πƒL4.实质：变流电不断变化，产生的自感电动势，阻碍磁通量变化3.因素：5.电感器特点：01电感器对交变电流的阻碍作用6.电感器的应用高频扼流圈低频扼流圈

结构特点作用——扼流圈线圈绕在铁芯上,匝数多，自感系数大、感抗大线圈绕在铁氧体上,匝数少，自感系数小、感抗小通直流，阻交流通直流，通低频，阻高频02电容器对交变电流的阻碍作用问题2：把小灯泡和电容器串联在电路中，分别接在交流电和直流电上，灯泡的亮度是否相同？接直流电时，有电容器和无电容器时灯泡的亮度是否相同？操作1:电容器C串联灯泡后接到直流电源操作2:用导线将电容器C短路现象:灯泡由不亮变为亮。实验说明什么操作1:电容器C串联灯泡后接到交流电源操作2:用导线将电容器C短路现象:灯泡都在亮。实验说明什么图甲：电容器对直流电作用

C

S

E

图乙：电容器对交流电作用

C

S

u

02电容器对交变电流的阻碍作用02电容器对交变电流的阻碍作用结论：直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器1.容抗：电容器对交变电流的阻碍作用。用字母XC表示，单位是欧

(Ω)。2.意义：描述电容器对交变电流的阻碍作用大小的物理量。影响容抗大小的因素有哪些呢？

C

S

u

02电容器对交变电流的阻碍作用3.因素：4.实质：电容器两极板上积累的电荷对向这个方向定向移动的电荷的反抗作用电容器的电容

C交变电流的频率fC越大，f越高，XC

越小即：通交流，隔直流。通高频，阻低频。阻碍原因电容器两极板上累积的电荷对在这个方向上定向移动的电荷有反抗作用

C

S

u

5.电容器特点：02电容器对交变电流的阻碍作用6.电容器的应用作用结构特点

隔直电容器高频旁路电容器电容器串联在电路中(C大)电容器并联在电路中(C小)通交流，隔直流通高频，阻低频电路图课堂总结交变电流的描述周期和频率正弦式交变电流的公式和图像峰值和有效值定义相互关系电感器和电容器对交变电流的作用电感器和电容器对电流的影响PART03结论1：电感器对直流电几乎无影响.结论2：电感器对交流电有阻碍作用.电感器对电流作用的探究011、接直流时，用导线将线圈L

短路,灯泡亮度基本不变化（1）电动势不变，增大电源频率f，灯泡明显变暗;（2）电源不变，增大电感器电感L，灯泡明显变暗。2、接交流时，用导线将线圈L

短路,灯泡明显变亮结论3：电感器对交流电阻碍作用与交流电频率f和电感L有关.1、

感抗：电感线圈对交流的阻碍作用。符号XL

，单位欧

(Ω)。感抗和感抗的应用02XL

=2πƒL2、

感抗大小：自感L越大、电流频率f越高，感抗XL越大3、

感抗的实质：电流变化时，产生自感电动势，阻碍电流变化。4、感抗的应用：——扼流圈（1）低频扼流圈：自感L大（匝数n多），通直流，阻交流（2）高频扼流圈：自感L小（匝数n少），通低频，阻高频。结论2：交流电能“通过”电容器，但有阻碍作用。1、直流电路中用导线将电容器C

短路,灯泡由不亮变亮结论1：直流电不能通过电容器2、交流电路中用导线将电容器C

短路,灯泡变亮电容器对电流阻碍作用03（1）电动势不变，增大电源频率f，灯泡明显变亮;（2）电源不变，增大电容器电容C，灯泡明显变亮。结论3：电容器对交流电阻碍作用与交流电频率f和电容C有关.4、通交流的实质：有持续充放电电流，相当于通过电容器。2、容抗大小：5、容抗的应用：（1）隔直流电容器：

大电容和输出端串接，通交流，隔直流（2）高频旁路电容器：

小电容和输出端并接，通高频，阻低频电容C越大、电流频率f越高、容抗XC越小3、容抗的实质：充电时同种电荷间的斥力阻碍电流的变化容抗和容抗的应用041、容抗：电容器对交流的阻碍作用。符号XC，单位欧

(Ω)课堂练习PART04【练习1】如图所示，平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源上，灯泡正常发光，则（）A.