高中物理第3章交变电流3.1交变电流的特点课件鲁科版选修3_2
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第3章——
第1讲 交变电流的特点
目标定位 1.知道什么是交变电流，通过实验探究恒定电流与交变电流的 区别. 2.知道交变电流的周期和频率、最大值和有效值. 3.了解最大值和有效值不同的实际应用意义．
1 预习导学 梳理·识记·点拨
2 课堂讲义 理解·深化·探究
3 对点练习
巩固·应用·反馈
预习导学
第1讲 交变电流的特点
11
预习导学 二、对描述交变电流物理量的认识
梳理·识记·点拨
1.周期和频率的关系：T＝1f ，f＝T1. 2.角速度与周期、频率的关系：ω＝2Tπ＝2πf. 3.转速(n)： 线圈单位时间(1 s 或 1 min)转过的圈数，单位是 r/s 或 r/min. 角速度与转速的关系：
在交流的一个周期内，它们产生的热量相等，这个恒定电流、
电压，叫做这个交流的有效值.
3.二者关系：对于正弦式交变电流的有效值和峰值之间的关系是 I＝ Im2，U＝U2m.
第1讲 交变电流的特点
6
预习导学
梳理·识记·点拨
4.应用：(1)电气元件或设备上所标的耐压值指该设备所能承受
的交流电 最大值 .
(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
遍自己写的笔记，既可以起到复习的作用，又可以检查笔记中的遗漏和错误。遗漏之处要补全，错别字要纠正，过于潦草的字要写清楚。同时，将自己 对讲课内容的理解、自己的收获和感想，用自己的话写在笔记本的空白处。这样，可以使笔记变的更加完整、充实。 • 三、课后“静思2分钟”大有学问 • 我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过 程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，2分钟的课后静思等于同一学科知识的 课后复习30分钟。
加在10 μF的电容器上，则电容器的耐压值应不小于________V.
图3
第1讲 交变电流的特点
24
预习导学
梳理·识记·点拨
解析 由图象可知此交变电压的峰值 Um＝200 V，周期 T＝0.02 s， 频率 f＝T1＝50 Hz；ω＝2Tπ＝02.0π2 rad/s＝100π rad/s.将该电压加在电 容器上，电容器的耐压值应不小于 200 V.
从图中可以找出正弦式交变电流的最大值Im和周期T.
4.常见交变电流的波形图
第1讲 交变电流的特点
10
例预1习导下学列各图中，表示交变电流的是( CD )
梳理·识记·点拨
解析 方向随时间做周期性变化是交变电流的重要特征，选项A、 B中，电流的大小变化，但方向不变，不是交变电流.A、B错误， C、D正确.
＋4R2·T2.直流电在一个周期内产生的热量 Q2＝UR2·T.由交变电流有效
值的定义知 Q1＝Q2，即8R2·T2＋4R2·T2＝UR2·T，解得 U＝2 10 V.
答案 2 10 V
第1讲 交变电流的特点
27
编后语
• 常常可见到这样的同学，他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具，下课铃一响，就迫不及待地“逃离”教室。实际上，每节课刚下课时的几分 钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么，课后的“黄金时间”可以用来做什么呢？
第1讲 交变电流的特点
8
预习导学
梳理·识记·点拨
2.交变电流及其分类
大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流.其中大小不
变、方向改变的电流也是交变电流.按交变电流的特点可分为正
弦(或余弦)式交变电流和矩形波交变电流、锯齿波交变电流等.
第1讲 交变电流的特点
9
3预.交习变导电学流的图象
梳理·识记·点拨
③代入数值求解有效值.
第1讲 交变电流的特点
17
预习导学
梳理·识记·点拨
图2
第1讲 交变电流的特点
18
预习导学
梳理·识记·点拨
第1讲 交变电流的特点
19
预习导学
梳理·识记·点拨
直流电和交流电的区别 1．关于交变电流和直流电的说法，正确的是( ) A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流 B．直流电的大小可以变化，但方向不一定变化 C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化
ω＝2πn(n 的单位为 r/s)或 ω＝2π6n0(n 的单位为 r/min).
第1讲 交变电流的特点
12
预习导学
梳理·识记·点拨
4.峰值：也叫最大值.
电容器接在交流电路中，交变电压的最大值不能超过电容器的耐
压值. 5.有效值：正弦式交流电的有效值 E＝Em2.
第1讲 交变电流的特点
13
预习导学
梳理·识记·点拨
一、恒定电流和交变电流的比较 1．电流的 大小和方向 都不随时间变化的是恒定电流． 2．电流的大小和方向随时间做周期性变化的是 交变电流 ，俗称 交流电．
第1讲 交变电流的特点
4
预习导学 二、交变电流的周期和频率
梳理·识记·点拨
1.周期：交变电流完成 1次周期性变化 所需的时间，用T表示，
• 一、释疑难 • 对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题，应该在课堂上标出来，下课时，在老师还未离开教室的时候，要主动请老师讲解清楚。如果老师已
经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。 • 二、补笔记 • 上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一
第1讲 交变电流的特点
20
预习导学
梳理·识记·点拨
解析 直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流方向 改变，另外交变电流不一定都是正弦交流电或余弦交流电，D正 确． 答案 D
第1讲 交变电流的特点
21
预习导学
对描述交变电流物理量的认识 梳理·识记·点拨
2.关于交流电的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是( )
电而言的，所以 A 是错误的，B 是正确的；在交流电的描述中没有
特殊说明情况下的电流和电压均指有效值，C 错误；交流电压表、
电流表测的都是有效值，D 错误． 答案 B
第1讲 交变电流的特点
23
预习导学
梳理·识记·点拨
3. 某交变电压随时间的变化规律如图3所示，则此交变电流的频
率为________Hz.线圈转动的角速度是________rad/s.若将此电压
电压表测量的数值是 有效值 ；交变电流的数值在无特别说明
时都指 有效值 .
第1讲 交变电流的特点
7
预习导学 一、直流电和交变电流
梳理·识记·点拨
1.直流电及其分类 方向不随时间变化的电流叫直流电.直流电分为恒定电流和脉动直 流电两类.其中大小和方向都不随时间改变的电流叫恒定电流；方 向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电.
梳理·识记·点拨
第1讲 交变电流的特点
图1
14
预习导学
梳理·识记·点拨
第1讲 交变电流的特点
15
预习导学 三、交变电流有效值的计算
梳理·识记·点拨
1.对有效值的进一步理解
(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的.
(2)理解有效值重点在“等效”上，“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
答案 50 100π 200
第1讲 交变电流的特点
25
预习导学
交变电流有效值的计算
梳理·识记·点拨
4.某一交变电流的电压波形如图4所示，求这一交变第1讲 交变电流的特点
26
预习导学
梳理·识记·点拨
解析 假设让一直流电压 U 和如题图所示的交流电压分别通过同一
电阻，交变电流在一个周期内产生的热量 Q1＝2(UR21·T4＋UR22·T4)＝8R2·T2
流电“效果”相同，有效值就是多大.
第1讲 交变电流的特点
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预习导学 2.有效值的计算
梳理·识记·点拨
(1)对于正弦交变电流，根据 E＝Em2求出有效值.
(2)当电流是非正弦交变电流时，必须根据有效值的定义求解：
①计算交变电流在一个周期内产生的热量 Q； ②将热量 Q 用相应的物理量的有效值表示 Q＝I2RT 或 Q＝UR2T；
2019/5/26
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2019/5/26
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A.任何形式的交流电都具有 U＝U2m的关系 B.只有正弦交流电才具有 U＝U2m的关系
C.照明电压 220 V，动力电压 380 V 指的都是最大值
D.交流电压表和交流电流表测的都是最大值
第1讲 交变电流的特点
22
预习导学
梳理·识记·点拨
解析 电压、电流的有效值和峰值之间的 2倍关系是仅限于正弦交流
单位是秒.
2.频率：交变电流在1 s内完成周期性变化的 次数 ，用f表示， 单位是 赫兹 ，符号是 Hz .
3.二者关系：T＝1f 或 f＝T1.
第1讲 交变电流的特点
5
三预、习交导变学电流的最大值和有效值
梳理·识记·点拨
1.峰值：交变电流的电压、电流所能达到的 最大 数值.
2.有效值：使交变电流和恒定电流分别通过阻值 相等 的电阻，
第1讲 交变电流的特点
目标定位 1.知道什么是交变电流，通过实验探究恒定电流与交变电流的 区别. 2.知道交变电流的周期和频率、最大值和有效值. 3.了解最大值和有效值不同的实际应用意义．
1 预习导学 梳理·识记·点拨
2 课堂讲义 理解·深化·探究
3 对点练习
巩固·应用·反馈
预习导学
第1讲 交变电流的特点
11
预习导学 二、对描述交变电流物理量的认识
梳理·识记·点拨
1.周期和频率的关系：T＝1f ，f＝T1. 2.角速度与周期、频率的关系：ω＝2Tπ＝2πf. 3.转速(n)： 线圈单位时间(1 s 或 1 min)转过的圈数，单位是 r/s 或 r/min. 角速度与转速的关系：
在交流的一个周期内，它们产生的热量相等，这个恒定电流、
电压，叫做这个交流的有效值.
3.二者关系：对于正弦式交变电流的有效值和峰值之间的关系是 I＝ Im2，U＝U2m.
第1讲 交变电流的特点
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预习导学
梳理·识记·点拨
4.应用：(1)电气元件或设备上所标的耐压值指该设备所能承受
的交流电 最大值 .
(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
遍自己写的笔记，既可以起到复习的作用，又可以检查笔记中的遗漏和错误。遗漏之处要补全，错别字要纠正，过于潦草的字要写清楚。同时，将自己 对讲课内容的理解、自己的收获和感想，用自己的话写在笔记本的空白处。这样，可以使笔记变的更加完整、充实。 • 三、课后“静思2分钟”大有学问 • 我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过 程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，2分钟的课后静思等于同一学科知识的 课后复习30分钟。
加在10 μF的电容器上，则电容器的耐压值应不小于________V.
图3
第1讲 交变电流的特点
24
预习导学
梳理·识记·点拨
解析 由图象可知此交变电压的峰值 Um＝200 V，周期 T＝0.02 s， 频率 f＝T1＝50 Hz；ω＝2Tπ＝02.0π2 rad/s＝100π rad/s.将该电压加在电 容器上，电容器的耐压值应不小于 200 V.
从图中可以找出正弦式交变电流的最大值Im和周期T.
4.常见交变电流的波形图
第1讲 交变电流的特点
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例预1习导下学列各图中，表示交变电流的是( CD )
梳理·识记·点拨
解析 方向随时间做周期性变化是交变电流的重要特征，选项A、 B中，电流的大小变化，但方向不变，不是交变电流.A、B错误， C、D正确.
＋4R2·T2.直流电在一个周期内产生的热量 Q2＝UR2·T.由交变电流有效
值的定义知 Q1＝Q2，即8R2·T2＋4R2·T2＝UR2·T，解得 U＝2 10 V.
答案 2 10 V
第1讲 交变电流的特点
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编后语
• 常常可见到这样的同学，他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具，下课铃一响，就迫不及待地“逃离”教室。实际上，每节课刚下课时的几分 钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么，课后的“黄金时间”可以用来做什么呢？
第1讲 交变电流的特点
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2.交变电流及其分类
大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流.其中大小不
变、方向改变的电流也是交变电流.按交变电流的特点可分为正
弦(或余弦)式交变电流和矩形波交变电流、锯齿波交变电流等.
第1讲 交变电流的特点
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3预.交习变导电学流的图象
梳理·识记·点拨
③代入数值求解有效值.
第1讲 交变电流的特点
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图2
第1讲 交变电流的特点
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第1讲 交变电流的特点
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直流电和交流电的区别 1．关于交变电流和直流电的说法，正确的是( ) A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流 B．直流电的大小可以变化，但方向不一定变化 C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化
ω＝2πn(n 的单位为 r/s)或 ω＝2π6n0(n 的单位为 r/min).
第1讲 交变电流的特点
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4.峰值：也叫最大值.
电容器接在交流电路中，交变电压的最大值不能超过电容器的耐
压值. 5.有效值：正弦式交流电的有效值 E＝Em2.
第1讲 交变电流的特点
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一、恒定电流和交变电流的比较 1．电流的 大小和方向 都不随时间变化的是恒定电流． 2．电流的大小和方向随时间做周期性变化的是 交变电流 ，俗称 交流电．
第1讲 交变电流的特点
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预习导学 二、交变电流的周期和频率
梳理·识记·点拨
1.周期：交变电流完成 1次周期性变化 所需的时间，用T表示，
• 一、释疑难 • 对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题，应该在课堂上标出来，下课时，在老师还未离开教室的时候，要主动请老师讲解清楚。如果老师已
经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。 • 二、补笔记 • 上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一
第1讲 交变电流的特点
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梳理·识记·点拨
解析 直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流方向 改变，另外交变电流不一定都是正弦交流电或余弦交流电，D正 确． 答案 D
第1讲 交变电流的特点
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预习导学
对描述交变电流物理量的认识 梳理·识记·点拨
2.关于交流电的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是( )
电而言的，所以 A 是错误的，B 是正确的；在交流电的描述中没有
特殊说明情况下的电流和电压均指有效值，C 错误；交流电压表、
电流表测的都是有效值，D 错误． 答案 B
第1讲 交变电流的特点
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3. 某交变电压随时间的变化规律如图3所示，则此交变电流的频
率为________Hz.线圈转动的角速度是________rad/s.若将此电压
电压表测量的数值是 有效值 ；交变电流的数值在无特别说明
时都指 有效值 .
第1讲 交变电流的特点
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预习导学 一、直流电和交变电流
梳理·识记·点拨
1.直流电及其分类 方向不随时间变化的电流叫直流电.直流电分为恒定电流和脉动直 流电两类.其中大小和方向都不随时间改变的电流叫恒定电流；方 向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电.
梳理·识记·点拨
第1讲 交变电流的特点
图1
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15
预习导学 三、交变电流有效值的计算
梳理·识记·点拨
1.对有效值的进一步理解
(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的.
(2)理解有效值重点在“等效”上，“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
答案 50 100π 200
第1讲 交变电流的特点
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交变电流有效值的计算
梳理·识记·点拨
4.某一交变电流的电压波形如图4所示，求这一交变第1讲 交变电流的特点
26
预习导学
梳理·识记·点拨
解析 假设让一直流电压 U 和如题图所示的交流电压分别通过同一
电阻，交变电流在一个周期内产生的热量 Q1＝2(UR21·T4＋UR22·T4)＝8R2·T2
流电“效果”相同，有效值就是多大.
第1讲 交变电流的特点
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预习导学 2.有效值的计算
梳理·识记·点拨
(1)对于正弦交变电流，根据 E＝Em2求出有效值.
(2)当电流是非正弦交变电流时，必须根据有效值的定义求解：
①计算交变电流在一个周期内产生的热量 Q； ②将热量 Q 用相应的物理量的有效值表示 Q＝I2RT 或 Q＝UR2T；
2019/5/26
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A.任何形式的交流电都具有 U＝U2m的关系 B.只有正弦交流电才具有 U＝U2m的关系
C.照明电压 220 V，动力电压 380 V 指的都是最大值
D.交流电压表和交流电流表测的都是最大值
第1讲 交变电流的特点
22
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梳理·识记·点拨
解析 电压、电流的有效值和峰值之间的 2倍关系是仅限于正弦交流
单位是秒.
2.频率：交变电流在1 s内完成周期性变化的 次数 ，用f表示， 单位是 赫兹 ，符号是 Hz .
3.二者关系：T＝1f 或 f＝T1.
第1讲 交变电流的特点
5
三预、习交导变学电流的最大值和有效值
梳理·识记·点拨
1.峰值：交变电流的电压、电流所能达到的 最大 数值.
2.有效值：使交变电流和恒定电流分别通过阻值 相等 的电阻，