人教版高中物理选修3-2课件表征交变电流的.pptx

2、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 B．200V, 0.02s C．400V, 0.08s D．200V, 0.08s
3、一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热 功率是P，当接到电压为u=10sinωtV的交流电
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5.2 表征交变电流的物理量
一、描述电流变化快慢的物理量
1．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间 2．频率：1s内交变电流完成周期性变化的次数
T 2 1 f
我国工农业及生活用电的周期为0.02s，频率为50Hz， 电流方向每秒改变100次．
二、描述交变电流大小的物理量
(3)．正弦（或余弦）交变电流有效值与最大值之间
的关系
I
Im 2
0.707Im
U
Um 2
0.707U m
(4)一般用电器上标注的额定值是有效值，而电容器上
标注的是最大值
4．平均值：E N
t 计算通过某导体截面的电量一定要用平均值。
课堂练习
1、下列说法正确的是（ AB）
A．电流在一个周期内电流方向改变两次． B．电流的有效值是最大值的 1/ 2 倍． C．因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效 值与平均值相同． D．若正弦交变电流的最大值是10A，则它的最小值 是-10A ．
e Em sin t NBS 2 n sin(2 nt)
100 1 0.05 2 300 sin(2 300 t)
60
60
50 sin(10 t)V
(2)线圈转过1／30s时电动势的瞬时值多大；
当t＝1／30s时，电动势的瞬时值
e 50 sin(10 1 ) 43.3V
30
(3)电路中电压表和电流表示数各是多少。
(1)通过电阻R的电量q；
(2)电阻R上产生的焦耳热Q
q nBS Rr
Q
R(nBS )2
(R r)2
6.如图所示，线圈的面积是0.05㎡，共有100匝；线圈电阻为 1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B＝1／πT， 当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：
(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势 的瞬时表达式；
（2）说明： ①交变电流的有效植根据电流的热效应来规定，与电流的方向无
关，计算电功和热量必须用有效值 ②有效值一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是以一个
周期的时间来确定有效值的． ③交流电压表和电流表通过交流电时，实际上已经由电表内部元
件把交流电变成了等效的直流，所以读出的就是交流的有效值， 并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。
t/s
的有效值等于____V
-50 0.2 0.4 0.6
i/A
2
例2：图为一交流随时间变化
0
12
3
4 t/s
的图像，求此交流的有效值
-4
例3：电路两端的交流电压u=Umsin314t (V)，在t=0.005s时 的电压为10V，则此时接在电路两端的电压表读数是_____V
例4：一交流电压u=15sin100πt (V)，将该交流电压加在一 电阻上时，产生的电功率为25W，求该电阻R的阻值。
电动势的有效值为 E Em 50 35.4V
22
电流表的示数
I E 35.4 3.54 A R r线圈每转过一周，外力所做的功。
有效值：E、I、U
例1：某交流电压随时间的变
u/v
100
化规律如图所示，则此交流电
的频率是_____Hz，交流电压 0
1、瞬时值 e NBS sin t
2、最大值(峰值)：
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋
转时，电动势最大值：
U/V
Em nBS
电压最大值
Um
电压瞬时值
t/s
0
3．有效值
（1）定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们 在相等时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一 交变电流的有效值．（热效应相同）
源上，它的发热功率（ B ）
A．0.25P B．0.5P C．P D．2P
4、如图表示一交流的电流随时间变化的图像，此交
变电流的有效值是多大？ 5A
42
3 2
5.图中两交变电流通过相同的电阻R。求： （1）分别写出它们的有效值、周期和频率。 （2）计算它们在R上产生的功率之比。
7、如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S， 线圈内阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO’ 轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由 图示位置转过90°的过程中，求：