2017-2018学年人教版选修3-2 第5章 第2节描述交变电流的物理量 课件(42张)

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请思考： (1)如图所示的交变电流是正弦交变电流吗？ (2)如何求得该交流电压的有效值？ 提示：(1)不是正弦式交变电流。 (2)根据电流的热效应即可求得有效值。
• 1．对有效值的理解 • (1)交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，理解有 效值重点在“等效”，“效果”相同在定义中体现为相同 电阻、相同时间，产生相同热量，交变电流与多大的直流 电“效果”相同，有效值就是多大。 • (2)如果没有特别说明，交变电流的电压、电流以及用电器 上标出的额定电压、额定电流，都是指其有效值。
• 3．ω、T、f的关系 2π 2πf T • ω＝__________ ＝__________ ， • • • • • T＝__________或f＝__________。 4．我国民用交变电流的周期和频率 0.02 (1)周期：T＝__________s 。 50 (2)频率：f＝__________Hz。 100 ω＝100π rad/s，电流方向每秒钟改变__________次。
•相位
• 1．概念 ωt＋φ • 交变电流的表达式U＝Emsin(ωt＋φ)中的相当于角度的量， 相位 即“_______”称为交变电流的 __________。 • 2．初相位 相位 • t＝0时交变电流的__________。 • 3．相位差 相位 • 两支交变电流的 __________φ 之差。对于频率相同的两个交 初相位 2－φ1 变电流，其相位差等于其__________之差，即Δφ＝ __________。
2．有效值的计算 Em (1)对于正弦交变电流， 可先根据 Em＝NBSω 求出最大值， 然后根据 E＝ 求 2 出其有效值。 (2)当电流是按非正 (余 )弦规律变化时，必须根据电流的热效应来求解有效 值，且时间一般取一个周期。其具体做法是：假设让交变电流通过电阻 R，计算 交变电流在一个周期内产生的热量 Q(可分段计算)， 其中热量 Q 用相应的物理量 的有效值表示(如 Q＝I2Rt，Q＝U2t/R)，进而求出相应的有效值。
『判一判』 (1)保险丝的额定电流、电容器的耐压值是交变电流的有效值。( × ) (2)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值。( × ) Um (3)任何形式的交流电压的有效值都是 U＝ ( × ) 2 (4)用交流电流表测交变电流时，指针来回摆动。( × ) (5)两个频率相同的交变电流相位差是 π 时，它们变化步调始终相反。( √ ) (6)两个频率相同的交变电流相位差是 2π 时， 它们变化步调始终相同。 ( √ )
第五章
交变电流
第二节 描述交变电流的物理量
※ 掌握交变电流的最大值、瞬时值、有效值及其 ※ 关系 知道交变电流的角速度、周期和频率以及它们 ※ 之间的关系 知道我国供电线路交变电流的周期、频率和常 ※ 用数值
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课 前 预 习
课 内 探 究
素 养 提 升 课 堂 达 标 课 时 作 业
• (2)应用：①电器元件或设备上所标的耐压值指该设备所能 最大值 承受的交流电__________。 有效值 • ②交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是 有效值 __________ ；交流电压表测量的数值是__________。 有效值 __________。 • ③交变电流的数值在无特别说明时都指 Im Um • 3．有效值与峰值的关系 2 2 • 对于正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系是I＝ _____，U＝______
• 3．几种常见电流的有效值
电流名称 电流图线 有效值 Im I＝ 2
正弦式交变电流
正弦半波电流
Im I＝ 2
电流名称 正弦单向脉冲电流
电流图线
有效值 Im I＝ 2 t0 I Tm
矩形脉冲电流
I＝
非对称性交变电流
I＝
1 2 2 I ＋ I 2 1 2
课 前 预 习
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•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，叫交变电流 s 越慢 的周期。单位是____。周期越大，交变电流变化 两次 _______，在一个周期内，交变电流的方向变化_______。 2．频率f 次数 交变电流在1s内完成周期性变化的__________，叫交变电 越快 Hz 流的频率，单位是__________。频率越大，交变电流变化 __________。
1 f 1 T
•峰值和有效值
• 1．峰值 最大数值 __________。 • (1)定义：交变电流的电压、电流所能达到的 强弱 高低 • (2)意义：用来表示电流的 __________或电压的 __________。 • (3)应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值。 •一个周期 2．有效值 相等 • (1)定义：让交变电流和恒定电流通过大小相同的电阻，如 有效值 果在交流的__________内它们产生的热量__________，这 个恒定电流的电流、电压数值，叫做这个交流的 __________。
『选一选』 在下列四幅交流电的图象中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是 导学号 26760221 ( C )
• 解析：我国日常生活 所用交流电的峰值为 311伏，周期为0.02s， 所以C项正确。
『想一想』 我们知道日光灯接入的是交变电流，在一个周期里，日光灯明暗交替两次， 也就是说日光灯实际上是时明时暗的，但是我们为什么感觉不到日光灯的闪烁 呢？ 导学号 26760222
答案：视觉神经受到外界光的刺激作用消失后， 1 视觉还会保留一个短暂的时间， 这个时间大约是 s～ 10 1 1 s，而日光灯两次发光之间的时间还不到 s，所以 20 150 就感觉不到它的“熄灭”。
课 内 探 究
•探究一 交变电流有效值的理解和计算
如图甲为电热毯的电路图，把电热毯接在 U＝311sin100πt(V)的电源上，电 热毯被加热到一定温度后， 通过装置 P 使输入电压变为乙所示的波形， 从而进入 保温状态。 导学号 26760223