高中物理5.2描述交变电流的物理量课件人教选修32.ppt

3、最大值（峰值）：、最大值（峰值）：Em Um m 4、瞬时值：、瞬时值：u i e1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。2、频率：一秒内完成周期性变化的次数。、频率：一秒内完成周期性变化的次数。5、有效值：、有效值：E U I （1 1）定义：）定义：根据根据电流的流的热效效应来来规定，定，让交流交流电和直流通和直流通过相同阻相同阻值的的电阻，如果他阻，如果他们在在一个周期内一个周期内产生的生的热量相等，就把量相等，就把这一直一直流流电的数的数值叫做叫做这一交流一交流电的有效的有效值。（2 2）正弦交流电的有效值与最大值的关系：）正弦交流电的有效值与最大值的关系：注意：注意：A.A.对于交流电若没有特殊说明的均指有效值对于交流电若没有特殊说明的均指有效值 C.C.求通过某导体截面的电量一定要用平均值。求通过某导体截面的电量一定要用平均值。B.B.在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。交变电流的物理量交变电流的物理量教学目标教学目标2021/8/11 星期三1 桃源三中桃源三中 颜金安颜金安5.2 描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量第五章第五章 交变电流交变电流2021/8/11 星期三2复习回顾复习回顾(一一)交变电流：交变电流：大小和方向随时间做周期性变化大小和方向随时间做周期性变化的电流的电流;简称交流。简称交流。其中按正弦规律变化的交流电叫其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。正弦交流电。2021/8/11 星期三3 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦交流方向的轴匀速转动时，产生正弦交流电。电。跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量这一位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。变化率为零，线圈中无感应电动势。1、产生：、产生：2、中性面：、中性面：(二二)正弦交流电的产生及变化规律正弦交流电的产生及变化规律 2021/8/11 星期三43 3、规律：、规律：瞬时值表达式：从中性面开始计时瞬时值表达式：从中性面开始计时电压电压:电动势电动势:在纯电阻电路中在纯电阻电路中:电流电流:(1)用公式描述用公式描述:2021/8/11 星期三5最大值（峰值）：最大值（峰值）：Em、m、Um瞬时值：瞬时值：e、i、u2021/8/11 星期三6abcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB(2)用图象描述用图象描述:2021/8/11 星期三75.2 描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量2021/8/11 星期三8一、周期和频率一、周期和频率1 1、周期：、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。交变电流完成一次周期性变化所需的时间。角频率：角频率：线圈在磁场中转动的角速度线圈在磁场中转动的角速度 2 2、频率：、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。交变电流一秒内完成周期性变化的次数。物理意义：表示交流电变化的快慢物理意义：表示交流电变化的快慢3 3、关系：、关系：一个周期内电流方向改变两次。一个周期内电流方向改变两次。2021/8/11 星期三9 1、我国生产和生活用交流电的、我国生产和生活用交流电的周期周期T=_s，频率，频率f=_Hz，角速度角速度=_rad/s，在，在1s内电流内电流的方向变化的方向变化_次。次。0.0250100100课堂练习课堂练习2021/8/11 星期三102、某交流发电机产生的感应电动势与、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的最大值和周期分别变为 ()A400V,0.02s B200V,0.02sC400V,0.08s D200V,0.08sB2021/8/11 星期三113、如图示为某正弦交流电流的图、如图示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、周期和角速度，并写像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。出该电流的瞬时值表达式。Im Im20A20A100rad/s.电流的瞬时表达式为电流的瞬时表达式为i i20sin10020sin100t (A)t (A)T0.02s2021/8/11 星期三12什么是交变电流的峰值（什么是交变电流的峰值（Em，Im，Um）？）？i/mAi/mA0.50.5t/st/s-0.5-0.50.020.020.010.01二、峰值和有效值二、峰值和有效值1、峰值：电流或电压所能达到的最大值。、峰值：电流或电压所能达到的最大值。2021/8/11 星期三13 电容电容 耐压值耐压值（最大值）（最大值）电容器的耐压值电容器的耐压值2021/8/11 星期三142、瞬时值：、瞬时值：e、i、u2021/8/11 星期三15由于交由于交变电流的大小和方向随流的大小和方向随时间变化，化，它它产生的效果也随生的效果也随时间变化，在化，在实际中中我我们常常不研究它的瞬常常不研究它的瞬时效果，而是只效果，而是只要知道交要知道交变电流在某段流在某段时间内的平均效内的平均效果就可以了。果就可以了。那么我那么我们怎怎样来衡量交来衡量交变电流的平均流的平均效果呢？效果呢？请看下面的思考与看下面的思考与讨论2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三173.3.有效值有效值 定义：定义：根据电流的热效应来规定，让交流与根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。个直流的数值叫做这个交流的有效值。4.4.正弦交流电的有效值与最大值的关系：正弦交流电的有效值与最大值的关系：E、U、I二、峰值和有效值二、峰值和有效值2021/8/11 星期三18说明：说明：A、以上关系式只适用于正弦或余弦交、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；流电；B、交流用电器的额定电压和额定电流、交流用电器的额定电压和额定电流 指的是有效值；指的是有效值；C C、交流、交流电流表和交流流表和交流电压表的表的读数是数是 有效有效值D、对于交流电若没有特殊说明的均指、对于交流电若没有特殊说明的均指 有效值有效值2021/8/11 星期三19平均值：平均值：2 2、求通过某导体截面的电量一定要用、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。平均值。注意：峰值（最大值）、有效值、注意：峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。平均值在应用上的区别。1 1、在求交流电的功、功率或电热时必、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。须用交流电的有效值。2021/8/11 星期三204 4、某交流电压随时间的变化规律如图所示，、某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是则此交流电的频率是_Hz_Hz。若将该电压加在。若将该电压加在10uF10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V_V；若将该电压加在一阻值为；若将该电压加在一阻值为1K1K的纯电的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于于_A_A。20020020.25200u/vt/s课堂练习课堂练习2021/8/11 星期三215、图中两交变电流通过相同的电阻、图中两交变电流通过相同的电阻R。求：。求：（1）分别写出它们的有效值、周期和频率。）分别写出它们的有效值、周期和频率。（2）计算它们在）计算它们在R上产生的功率之比。上产生的功率之比。（2）P甲甲:P乙乙I12R:I22R（I1I2）21:2 2021/8/11 星期三22 6.如图表示一交流的电流随时间变如图表示一交流的电流随时间变化的图像化的图像,求该电流的有效值。求该电流的有效值。2021/8/11 星期三23 小结3、最大值（峰值）：、最大值（峰值）：Em Um m 4、瞬时值：、瞬时值：u i e1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。2、频率：一秒内完成周期性变化的次数。、频率：一秒内完成周期性变化的次数。5、有效值：、有效值：E U I （1 1）定义：）定义：根据根据电流的流的热效效应来来规定，定，让交流交流电和直流通和直流通过相同阻相同阻值的的电阻，如果他阻，如果他们在在一个周期内一个周期内产生的生的热量相等，就把量相等，就把这一直一直流流电的数的数值叫做叫做这一交流一交流电的有效的有效值。（2 2）正弦交流电的有效值与最大值的关系：）正弦交流电的有效值与最大值的关系：注意：注意：A.A.对于交流电若没有特殊说明的均指有效值对于交流电若没有特殊说明的均指有效值 C.C.求通过某导体截面的电量一定要用平均值。求通过某导体截面的电量一定要用平均值。B.B.在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。2021/8/11 星期三242021/8/11 星期三25