交流电的特点

课题：第三章 交变电流

第1节 交变电流的特点

✧ 知识与技能：理解交流电的特点，周期、频率的定义，交变电流最大值和有效值的意义。✧ 过程和方法：用等效法描述交变电流的有效值，弄清表征交变电流物理量的含义。 ✧ 情感、态度和价值观：体会描述事物的复杂性，树立科学的学习和认识事物的态度。 【 探究一】恒定电流与交变电流的比较

请同学们认真阅读教材P42有关内容，并思考：

问题1、什么是交变电流？

问题2、方向不变的电流就是恒定电流吗？方向周期性变化的电流就是交变电流吗？交

流电和直流电有什么区别？

[试身手·夯基础1]两电路中的电流分别为图a 和图b 所示，试判断a 、b 是否为交变电流？

[试身手·夯基础2]下图所示的各图象中表示交变电流的是（ ） i i i i

t t t t

A B C D

【探究二】交变电流的周期和频率（请同学们结合教材P43有关内容，思考下列问题） 问题1、什么叫交变电流的周期？什么叫交变电流的频率？

问题2、它们之间的关系是什么？

问题3、我国使用的交变电流的周期和频率各是多大？我国使用的交流电一分钟电流方向改变多少次？

学 习 目 标

自 主 探 究 t i O a t i O b

【探究三】交变电流的最大值和有效值

问题1、什么是交流电的峰值？电气元件或设备上所标的耐压值是指该设备所能承受的交流电压的什么值？

问题2、有效值是如何规定的？

问题3、正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系？

问题4、各种用电器铭牌上标示的额定电压、电流一般指什么值？

强调：①各类用电器铭牌所示的值均为有效值

②各类交流电表所测得的值也均为有效值

③在计算电流、电压、功率、焦耳热等值时凡是没有说明的，所指的值均为有效值 ④电气元件或设备上所标的耐压值是指该设备所能承受的交流电压的最大值

[试身手·夯基础3] 某交流电压随时间变化如图所示，则此交流电的

频率是 H Z 、交流电压的峰值为______、有效值为______、若将 该电压加在l0µF 的电容器上，则电容器的耐压值不得小于 V ； 若将此电压加在一个10Ω的电阻上，则流过的电流为 A 。

教你开窍：计算电流的有效值的方法：

（1） 利用电流热效应Q=I 2

Rt 或t R U Q 2

计算， （2） 分段计算交流电在一个周期内产生的热量，让直流电（恒定电流）通过相同的电阻在交流

电的一个周期内产生热量相等。

拓展应用：几种典型的电流的有效值计算

（1） 正弦半波电流的有效值

（2） 非正弦交流电的有效值

2202

－2202

0 1 2 t /10－2 s U /V U m

t

i

O

知识构建 （3）单向脉动电流有效值

（5）非对称性交流电有效值

自我总结：计算交流电的有效值应注意：

交变电流 定义：电流的大小和方向随时间做 ，俗称交流电。 周期和频率

周期：完成 所需要的时间，符号： ，单位： 频率： 完成周期性变化的次数，符号： ，单位： 有效值 和峰值 有效值 1）大小：利用电流热效应计算

2）对正弦式(或余弦式)交流电有I ＝ I m ，U ＝ U m 3）注意必须用有效值的几种情况 峰值：交变电流在一个周期内所能达到的

学以致用

1、交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是 ( )

A ．任何形式的交流电压的有效值都是U ＝U m 2

的关系 B ．只有正弦式交流电才具有U ＝U m 2

的关系 C ．照明电压220 V 和动力电压380 V 指的都是最大值

D ．交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值

2、如图所示各图线中表示交变流电的是 （ ）

3、如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ ）

A 、周期是0.01S

B 、最大值是311V

C 、有效值是220V

D 、频率是50Hz 4、如图是两种交变电流随时间的变化关系：

(1)分别写出它们的周期、频率；

(2)计算它们的有效值 u /V t /s O 311 -311

0.01 0.02 0.03 0.04