高中物理教科版选课件描述交流电的物理量
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教材要点突破 题型分类指导 课堂效果自测 课后巩固训练
第二章 交变电流
第二章 2 第1页
教材要点突破 题型分类指导 课堂效果自测 课后巩固训练
2 描述交流电的物理量
第二章 2 第2页
教材要点突破 题型分类指导 课堂效果自测 课后巩固训练
学习目标：1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度 三者之间的关系。 2.能理解电流的有效值是与热效应有关的 量，而平均值只是简单意义的平均。 3.掌握交变电流有效值与 峰值的关系，并会进行有关有效值的计算。
(3)应用的角度不同： ①计算一段时间内通过导线横截面的电荷量时要用平均 值。即q＝ I t。 ②计算电热、电功率等与电流的热效应有关的物理量时要 用有效值。
第二章 2 第18页
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2．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图 可知( )
第二章 2 第19页
(2)计算的方法不同： ①交变电流的有效值要根据电流的热效应进行求解。
②交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间的长短
均有关，其数值需根据法拉第电磁感应定律E＝n
ΔΦ Δt
计算。例
如，对于正弦交变电流，在0～
T 4
时间内
E
＝
2 π
Em；0～T时间
内， E ＝0。
第二章 2 第17页
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第二章 2 第14页
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3．非正弦交变电流有效值的计算步骤 (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，即Q＝I2Rt或Q ＝UR2t。 (3)代入数据，求解有效值。
第二章 2 第15页
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第二章 2 第13页
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2．对交变电流的有效值的理解 (1)交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的，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，交变电流与多大的恒定电流 “效果”相同，有效值就是多大。 (2)我们平常说的交流电的电压和电流值以及交流电流表和 电压表表盘上标示的数值都是有效值。
所产生的热量相等，则这个直流电的电流和电压值，就分别称
为相应交流电的电流和电压的有效值。
第二章 2 第11页
Байду номын сангаас
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(2)正弦交变电流的有效值与峰值的关系 ①电动势的有效值：E＝Em2＝0.707Em； ②电流的有效值：I＝ Im2＝0.707Im； ③电压的有效值：U＝Um2＝0.707Um。
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A．该交流电的电压的有效值为100 V B．该交流电的频率为25 Hz C．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin25t V D．若将该交流电压加在阻值为100 Ω的电阻两端，该电阻 消耗的功率为50 W 答案：BD
第二章 2 第20页
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第二章 2 第9页
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要点2 交变电流的峰值和有效值 1．峰值 交变电流的电流和电压在一个周期内所能达到的 最大值。
第二章 2 第10页
2．有效值
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(1)定义：
如果交流电与某一直流电通过同一电阻，在相同的时间内
＝50
Hz，ω＝
100π rad/s，电流方向每秒改变100次。
第二章 2 第7页
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1．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e ＝220 2sin100πt V，则( )
A．交流电的频率是100π Hz B．t＝0时，线圈位于中性面 C．交流电的周期是0.02 s D．t＝0.05 s时，e有最大值 答案：BC
4．交变电流的有效值和平均值的区别 (1)物理意义不同：
①交变电流的有效值是根据热效应规定的，即跟交变电流 的热效应相等的直流电的值为交变电流的有效值。
②交变电流的平均值是交变电流图象中图线与时间轴所围 的面积跟时间的比值。
第二章 2 第16页
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解析：根据题图可知该交变电流电压的最大值为100 V，周
期为4×10－2 s，所以频率为25 Hz，A错，B对；而ω＝2πf＝50π
第二章 2 第12页
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1．对峰值的理解 (1)峰值可以表示交变电流的强弱或电压的高低，但不适合 用来描述交变电流产生的效果。 (2)最大值在实际中有一定的指导意义，如电容器、二极管 等元件在使用时，交变电压的峰值不能超过它们所能承受的电 压(耐压值)。
第二章 2 第8页
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解析：由瞬时值表达式知：角速度ω＝100π rad/s。感应电 动势是按正弦规律变化的，所以t＝0时，线圈平面位于中性 面。
因ω＝2πf，所以f＝2ωπ＝1020ππ Hz＝50 Hz。 由T＝1f得T＝510 s＝0.02 s。 当t＝0.05 s时，e＝220 2sin5π V＝0。故B、C选项正确。
第二章 2 第3页
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01 教材要点突破
第二章 2 第4页
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要点1 交变电流的周期与频率
1．物理意义 描述交变电流 变化快慢 的物理量。 2．周期(T) 交变电流完成一次 周期性变化 的时间，单位：秒(s)。 3．频率(f) 交变电流在1 s时间内完成周期性变化的 次数 ，单位： 赫兹 (Hz)。
第二章 2 第5页
4．两者的关系
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1
1
互为倒数关系，即T＝ f 或f＝ T 。
第二章 2 第6页
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1．角速度ω与T、f的关系：ω＝2Tπ＝2πf。
2．我国使用的交变电流：T＝0.02
s，f＝
1 T
第二章 交变电流
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2 描述交流电的物理量
第二章 2 第2页
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学习目标：1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度 三者之间的关系。 2.能理解电流的有效值是与热效应有关的 量，而平均值只是简单意义的平均。 3.掌握交变电流有效值与 峰值的关系，并会进行有关有效值的计算。
(3)应用的角度不同： ①计算一段时间内通过导线横截面的电荷量时要用平均 值。即q＝ I t。 ②计算电热、电功率等与电流的热效应有关的物理量时要 用有效值。
第二章 2 第18页
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2．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图 可知( )
第二章 2 第19页
(2)计算的方法不同： ①交变电流的有效值要根据电流的热效应进行求解。
②交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间的长短
均有关，其数值需根据法拉第电磁感应定律E＝n
ΔΦ Δt
计算。例
如，对于正弦交变电流，在0～
T 4
时间内
E
＝
2 π
Em；0～T时间
内， E ＝0。
第二章 2 第17页
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第二章 2 第14页
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3．非正弦交变电流有效值的计算步骤 (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，即Q＝I2Rt或Q ＝UR2t。 (3)代入数据，求解有效值。
第二章 2 第15页
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第二章 2 第13页
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2．对交变电流的有效值的理解 (1)交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的，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，交变电流与多大的恒定电流 “效果”相同，有效值就是多大。 (2)我们平常说的交流电的电压和电流值以及交流电流表和 电压表表盘上标示的数值都是有效值。
所产生的热量相等，则这个直流电的电流和电压值，就分别称
为相应交流电的电流和电压的有效值。
第二章 2 第11页
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(2)正弦交变电流的有效值与峰值的关系 ①电动势的有效值：E＝Em2＝0.707Em； ②电流的有效值：I＝ Im2＝0.707Im； ③电压的有效值：U＝Um2＝0.707Um。
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A．该交流电的电压的有效值为100 V B．该交流电的频率为25 Hz C．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin25t V D．若将该交流电压加在阻值为100 Ω的电阻两端，该电阻 消耗的功率为50 W 答案：BD
第二章 2 第20页
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第二章 2 第9页
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要点2 交变电流的峰值和有效值 1．峰值 交变电流的电流和电压在一个周期内所能达到的 最大值。
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2．有效值
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(1)定义：
如果交流电与某一直流电通过同一电阻，在相同的时间内
＝50
Hz，ω＝
100π rad/s，电流方向每秒改变100次。
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1．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e ＝220 2sin100πt V，则( )
A．交流电的频率是100π Hz B．t＝0时，线圈位于中性面 C．交流电的周期是0.02 s D．t＝0.05 s时，e有最大值 答案：BC
4．交变电流的有效值和平均值的区别 (1)物理意义不同：
①交变电流的有效值是根据热效应规定的，即跟交变电流 的热效应相等的直流电的值为交变电流的有效值。
②交变电流的平均值是交变电流图象中图线与时间轴所围 的面积跟时间的比值。
第二章 2 第16页
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解析：根据题图可知该交变电流电压的最大值为100 V，周
期为4×10－2 s，所以频率为25 Hz，A错，B对；而ω＝2πf＝50π
第二章 2 第12页
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1．对峰值的理解 (1)峰值可以表示交变电流的强弱或电压的高低，但不适合 用来描述交变电流产生的效果。 (2)最大值在实际中有一定的指导意义，如电容器、二极管 等元件在使用时，交变电压的峰值不能超过它们所能承受的电 压(耐压值)。
第二章 2 第8页
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解析：由瞬时值表达式知：角速度ω＝100π rad/s。感应电 动势是按正弦规律变化的，所以t＝0时，线圈平面位于中性 面。
因ω＝2πf，所以f＝2ωπ＝1020ππ Hz＝50 Hz。 由T＝1f得T＝510 s＝0.02 s。 当t＝0.05 s时，e＝220 2sin5π V＝0。故B、C选项正确。
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01 教材要点突破
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要点1 交变电流的周期与频率
1．物理意义 描述交变电流 变化快慢 的物理量。 2．周期(T) 交变电流完成一次 周期性变化 的时间，单位：秒(s)。 3．频率(f) 交变电流在1 s时间内完成周期性变化的 次数 ，单位： 赫兹 (Hz)。
第二章 2 第5页
4．两者的关系
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1
1
互为倒数关系，即T＝ f 或f＝ T 。
第二章 2 第6页
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1．角速度ω与T、f的关系：ω＝2Tπ＝2πf。
2．我国使用的交变电流：T＝0.02
s，f＝
1 T