描述交變電流的物理量

1、第5章 第二節(jié)描述交變電流的物理量,第二節(jié)　描述交變電流的物理量,課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道交變電流的周期和頻率，以及它們之間的關(guān)系．2．知道交變電流和電壓的最大值、瞬時(shí)值、有效值等及其關(guān)系．3．知道我國(guó)供電線(xiàn)路交變電流的周期與頻率．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.對(duì)交變電流的理解和應(yīng)用．2．計(jì)算一些非正弦式交變電流的有效值．,,,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第二節(jié)　描述交變電流的物理量,,課前自主學(xué)案,課

2、前自主學(xué)案,一、周期和頻率1．周期：交變電流完成_______________所需的時(shí)間，用___表示，單位是___．2．頻率：交變電流在1 s內(nèi)完成____________的次數(shù)，用___表示，單位：______．,一次周期性變化,T,秒,周期性變化,f,赫茲,二、峰值和有效值1．峰值：交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的_______，峰值可以用來(lái)表示交變電流的_____或電壓的______，但不能用來(lái)表示交變電流產(chǎn)生的______

3、__．峰值在實(shí)際中有一定的指導(dǎo)意義，所有使用交變電流的用電器，其最大耐壓值應(yīng)_______其使用的交流電壓的峰值，電容器上的標(biāo)稱(chēng)電壓值是電容器兩極間所允許施加電壓的________．,最大值,強(qiáng)弱,高低,熱效應(yīng),不小于,最大值,2．有效值：讓交流與恒定電流分別通過(guò)大小相同的電阻，如果在交流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個(gè)恒定電流是I、電壓是U,我們就把I、U叫做這個(gè)交流的有效值．在沒(méi)有特別說(shuō)明時(shí)，通常所說(shuō)的交變電流、電壓、電動(dòng)

4、勢(shì)都是指有效值，交流電流表測(cè)量的值也是有效值，交流用電設(shè)備銘牌標(biāo)出的電壓、電流值也是指有效值．正弦式交變電流的有效值與最大值之間的關(guān)系：I＝____Im，U＝_____Um，E＝_____Em.,三、相位如圖5－2－1所示，甲、乙兩交流電的表達(dá)式分別為：u甲＝Emsinωt；u乙＝Emsin(ωt＋Φ)，其中“________”叫做交變電流的______，Φ是t＝0時(shí)的相位，叫做交變電流的________．圖5－2－1

5、,ωt＋Φ,相位,初相位,兩支交流的__________叫做它們的相位差．例如兩支交流電，u1＝Emsin(ωt＋Φ1)，u2＝Emsin(ωt＋Φ2)，它們的__________，但初相位不同，它們的相位差(ωt＋Φ2)－(ωt＋Φ1)＝ _________，是一個(gè)常量，等于兩個(gè)初相之差，不隨時(shí)間變化，可以說(shuō)，這兩支交變電流的變化規(guī)律是相同的，只是__________不同．,相位之差,頻率相同,Φ2－Φ1,變化步調(diào),核心要點(diǎn)突破,一、

6、對(duì)有效值的理解、計(jì)算方法1．有效值的理解交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的，理解有效值重點(diǎn)在“等效”，“效果”相同在定義中體現(xiàn)為相同電阻、相同時(shí)間，產(chǎn)生相同熱量，交變電流與多大的直流電“效果”相同，有效值就是多大．,3．幾種典型的有效值,特別提醒：銘牌上表示的和電表測(cè)量的都是有效值，電容器所能承受的電壓要高于交流電壓的峰值，否則電容器就可能被擊穿．,即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破，小試牛刀)1．關(guān)于交流電的有效值，正確的說(shuō)法是(　　)

7、A．對(duì)于各種交變電流，最大值的平方都等于有效值平方的2倍B．有效值就是交流電在一個(gè)周期內(nèi)的平均值C．交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)定義的D．在交流電路中，交流電流表及交流電壓表的讀數(shù)表示的均為有效值,二、交變電流的四值對(duì)比,特別提醒：(1)交變電流的平均值不等于有效值，不是初、末狀態(tài)瞬時(shí)值的平均值．(2)交變電流的平均值與交變電流的方向及所取時(shí)間的長(zhǎng)短均有關(guān)．(3)計(jì)算通過(guò)導(dǎo)體某一截面的電荷量時(shí)，只能用交變電流的平均值．

8、,一正弦交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖5－2－2所示．由圖可知(　　)圖5－2－2,課堂互動(dòng)講練,【思路點(diǎn)撥】　本題首先可以從圖中得到交變電流的頻率和峰值，然后可由正弦式交變電流峰值與有效值的關(guān)系確定其有效值，最后由有效值計(jì)算電阻消耗的電功率．,【答案】　BD【規(guī)律總結(jié)】　根據(jù)函數(shù)表達(dá)式和圖象確定表征交變電流的物理量時(shí)，首先要確定交變電流的周期和峰值，在此基礎(chǔ)上正確運(yùn)用相關(guān)關(guān)系式進(jìn)行分析求解．,變式訓(xùn)練1　將阻值為5 Ω的

9、電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上，電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖5－2－3所示．下列說(shuō)法正確的是(　　)圖5－2－3,某一交流電的電壓波形如圖5－2－4所示，求這一交流電的電壓的有效值U.,圖5－2－4,【思路點(diǎn)撥】　首先根據(jù)u－t圖象得出交變電流的周期，然后根據(jù)有效值的定義計(jì)算出有效值，時(shí)間可取一個(gè)周期．,變式訓(xùn)練2　如圖5－2－5甲為電熱毯的電路圖，電熱絲接在u＝311sin100πt V的電源上，電熱毯被加熱到一定溫度后，

10、通過(guò)裝置P使輸出電壓變?yōu)閳D乙所示波形,從而進(jìn)入保溫狀態(tài)．若電阻絲電阻保持不變，此時(shí)交流電壓表的讀數(shù)是(　　),圖5－2－5,A．110 V　　　　　　　B．156 VC．220 V D．311 V,圖5－2－6,(1)轉(zhuǎn)動(dòng)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值．(2)電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)．(3)線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量．【思路點(diǎn)撥】　解答本題

11、時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)由交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式確定最大值．(2)電表示數(shù)對(duì)應(yīng)交流電的有效值．(3)計(jì)算電量用交流電的平均值．,【答案】　(1)50 V　35.4 V　(2)31.86 V　3.54 A(3)0.16 C,【規(guī)律總結(jié)】　在研究交變電流做功、電功率及產(chǎn)生的熱量時(shí)只能用有效值；在研究交變電流通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí)只能用平均值．,變式訓(xùn)練3　(2009年高考福建理綜卷)一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象