天津市太平村中学高中物理选修3-2《52 描述交变电流的物理量》课件

1、最大值（峰值）： Em
Em nBS
i
Um
Ｉm
２、瞬时值： u
e
请先认真“中速”阅读课本，然后独立思考完成下 列问题
３、周期和频率：
T和f的物理意义：表征交流电变化的快慢
（1）周期： 交变电流完成一次周期性变化所需的时间。 （2）频率：一秒内完成周期性变化的次数。
（3）角频率(圆频率)：线圈在匀强磁场中转动 的角速度。
三、迁移应用 巩固新知
1.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关 系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线圈 的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分 别变为 （ ） B
A．400V，0.02s C．400V, 0.08s B．200V, 0.02s D．200V, 0.08s
请同学们先独立完成下题，然后投影展示解题过程， 其他同学如有不同意见可以补充完善. 练习1：如图所示为某正弦交流电流的图像，求其 峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。 Im ＝20A T＝0.02s
（2）正弦交流电的有效值与峰值的关系：
E
Em 2
I
Im 2
(3)说明：
A、以上关系式只适用于正弦或余弦交 流电； B、交流用电器的额定电压和额定电流 指的是有效值； C、交流电流表和交流电压表的读数是 有效值 D、对于交流电若没有特殊说明的均指 有效值
E、电容器的耐压值是指峰值
请同学们先独立完成下题，然后投影展示解题过程，
5.2《描述交变电流的物理量》
一、复习回顾
(一)交变电流：
整体感知
大小和方向随时间作周期性变化的电流;简称交流。 其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。 （二）正弦交流电的产生及变化规律 1、产生： 当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴 匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规 律变化的。即正弦交流。 2、中性面： 跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置 穿过线圈的磁通量最大，但线圈的磁通量变化率为 零，线圈中无感应电动势。
一、复习回顾
整体感知
3、规律： 函数表达式：从中性面开始计时 电动势: e E sin t
m

Em nBS
在纯电阻电路中的负载: 电流:
i I m sin t
电压:
u U m sin t
二、加深理解
巩固新知
请先认真“中速”阅读课本，然后独立思考完成下列问题
一、描述交流电的物理量：
ω＝100π rad/s.
电流的瞬时表达式为i＝20sin100πt(A)
由于交变电流的大小和方向随时间变化， 它产生的效果也随时间变化，在实际中 我们常常不研究它的瞬时效果，而是只 要知道交变电流在某段时间内的平均效 果就可以了。 那么我们是怎样来衡量交变电流的平 均效果呢？ 请看下面的思考与讨论
其他同学如有不同意见可以补充完善.
例2.某交流电压随时间的变化规律如图所示，
则此交流电的频率是_____Hz。若将该电压加 0.25 在10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小 于______V；若将该电压加在一阻值为1KΩ的 200 纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避 免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电 流不能低于______A。 0.1 2
2
1 2 I ( I1 I 2 2 ) 2
4 2
3 2
1 (4 2)2 (3 2) 2 5 A 2
（4）关系：
1 f T

2 T
2f
要求：先认真审题、独立思考，再小组讨论，之后选 代表投影展示分析过程，其他同学如有不同意见可补充。
一个周期内电流方向改变两次。
我国生产和生活用交流电的周期 0.02 50 T＝_______s，频率f= _______Hz， １００π 角速度ω＝_______rad/s，在1s内电流 的方向变化__________次。 100
(1)Q 2I Rt1 2I Rt 2
2 1 2 2
2 1 1 0.2 2 2 1 0.3 2.8J
2 2
(2)Q I Rt
2
2.8 I 11
2

I 2.8 A
请先认真“中速”阅读课本，然后独立思考完成下列问题
４、有效值： （1）定义：
E
U
I
根据电流的热效应来规定，让交流电 和直流通过相同阻值的电阻，如果他们在 一个周期内产生的热量相等，就把这一直 流电的数值叫做这一交流电的有效值。
200
u/v
2
t/s
－200
请同学们先独立完成下题，可以小组讨论，然后投影
展示解题过程，其他同学如有不同意见可以补充完善.
例3.如图表示一交流的电流随时间 变化的图像,求该电流的有效值。
4 2
3 2
例3.如图表示一交流的电流随时间 变化的图像,求该电流的有效值。
1 2 1 2 I RT I1 RT I 2 RT 2 2