2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理選擇性必修2 第3章交變電流第2節(jié)交變電流的描述(2)課件

1、2 描述交流電的物理量1.基本知識(1)周期：交變電流完成 所需的時間,用符號T表示,單位是(2)頻率：交變電流在1 s內(nèi)完成周期性變化的 ；用f表示,單位是 周期和頻率 一次周期性變化秒(s)次數(shù)赫茲(Hz)2f變化快慢2思考判斷(1)我國生活用交流電的周期是0.02 s,頻率是50 Hz.()(2)我國所使用的交流電在1 s內(nèi),電流的方向改變50次()3探究交流我們?nèi)粘Ｕ彰饔秒娛墙蛔冸娏?為什么電燈并不閃爍,好像通過的是恒定電流？【提示】 因為電流大小方向變化得太快,也就是說照明用電的頻率大,因此人眼感覺不到變化.1.基本知識(1)峰值概念：交變電流的電壓和電流在一個周期內(nèi)所能達到的 ,分

2、別稱為電壓和電流的峰值,用符號 和 表示應(yīng)用：電容器、二極管在使用時要注意讓它們所能承受的電壓高于交流電壓的 峰值和有效值 最大值UmIm峰值(2)有效值概念：如果交流電與某一直流電通過同一,在相同的時間內(nèi)所產(chǎn)生的 相等,那么這個 電的電流和電壓值就分別稱為相應(yīng)交流電的電流和電壓的有效值應(yīng)用a交流用電器銘牌上所標的 電壓(電流)均是指有效值b交流電壓表(電流表)測出的數(shù)值是值c無特別說明時提到的交變電流的數(shù)值(通常值)也是指值電阻熱量直流額定有效有效IU3探究交流在用有效值的定義計算時,“相同時間”應(yīng)取多長時間？【提示】 在計算有效值時,“相同時間”至少應(yīng)為一個周期,或一個周期的整數(shù)倍 .交變

3、電流有效值的理解和計算 1對交變電流有效值的理解(1)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的(2)等效是指恒定電流和交變電流,在相同的時間內(nèi),在相同的電阻上產(chǎn)生的熱量相同(3)通常所說的交變電流的電壓、電流,用電表測量的交變電流的電壓、電流,以及用電器的額定電壓、額定電流,還有保險絲的熔斷電流,都是指其有效值3幾種常見交變電流的有效值如圖221所示為一交變電流的圖像,則該交變電流的有效值為( )圖221【審題指導(dǎo)】 電流在前半個周期內(nèi)按正弦式電流變化,后半個周期內(nèi)為恒定電流,從而按電流的熱效應(yīng)分段計算求電流的有效值【答案】 B 1如圖222所示一交流電的電流隨時間而變化的圖像,此交流電的有效

4、值是( ) 圖222【答案】 D 【問題導(dǎo)思】 1這四個值的物理含義是什么？2這四個值各有什么重要關(guān)系？3這四個值各自適用于什么情況？交變電流“四值”的理解 交變電流“四值”辨析圖223 (1)轉(zhuǎn)動中感應(yīng)電動勢的最大值和有效值；(2)電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)；(3)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中通過電阻R的電量【審題指導(dǎo)】 審題時應(yīng)注意以下問題：(1)線圈電阻r1 ,相當于電源內(nèi)阻(2)電流表、電壓表的示數(shù)為有效值(3)求通過R的電量用電流的平均值計算【答案】 (1)50 V 35.4 V(2)31.86 V 3.54 A (3)0.16 C2在勻強磁場中,矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)

5、軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖224甲所示,產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖乙所示,則( )甲 乙圖224At0.005 s時線框的磁通量變化率為零Bt0.01 s時線框平面與中性面重合C線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311 VD線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100 Hz【答案】 B實驗室里的交流發(fā)電機可簡化為如圖225所示的模型,正方形線圈在水平勻強磁場中,繞垂直于磁感線的OO軸勻速轉(zhuǎn)動今在發(fā)電機的輸出端接一個電阻R和理想電壓表,并讓線圈每秒轉(zhuǎn)25圈,讀出電壓表的示數(shù)為10 V已知R10 ,線圈電阻忽略不計,下列說法正確的是( )易錯案例警示基本關(guān)系不清導(dǎo)致錯誤圖225 【答案】 C 【易錯分析】對易錯選項及錯誤原因

6、具體分析如下：易錯選項錯誤原因A項線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動時,磁通量和磁通量的變化率混淆,錯誤的認為磁通量為零時,磁通量的變化率也為零,因此得出感應(yīng)電動勢為零,感應(yīng)電流為零D項在計算電功、電功率時錯用交變電流的最大值.1下列提到的哪一個不是指交流電的有效值( )A交流電路中交流電壓表的讀數(shù)B電工工具上標明的耐壓數(shù)值C保險絲的熔斷電流D家用電器(如燈泡)上標明的額定電壓值【解析】 電工工具上標明的耐壓數(shù)值為最大值,交流電壓表讀數(shù)、保險絲熔斷電流、平時常說的電壓和電流、電器上標注的電壓和電流都為有效值,故選B.【答案】 B【答案】 B3如圖226是一個正弦式交變電流的圖像,下列說法正確的是( )圖226A周期是0.2 s,電流的峰值是10 AB周期是0.15 s,電流的峰值是10 AC頻率是5 Hz,電流的有效值是10 AD頻率是5 Hz,電流的有效值是7.07 A【答案】 AD4一只“220 V 100 W”的燈泡接在u311sin 314t V的交變電源上,則下列判斷正確的是( )A燈泡能正常發(fā)光B與燈泡串聯(lián)的電流表的示數(shù)為0.5 AC與燈泡并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為22