【物理】正弦交变电流的描述课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.pptx

正弦交变电流的描述（课时1）正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，那么我们如何描述这种电正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，那么我们如何描述这种电流的变化特征呢？流的变化特征呢？几种交变电流的波形几种交变电流的波形 一、周期和频率 交变电流完成一次周期性变化所需的时间称为交变电流完成一次周期性变化所需的时间称为周期（周期（period），用，用T表示，单位是秒（表示，单位是秒（s）。）。交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数称为交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数称为频率（频率（frequency），用，用 f 表示，单位表示，单位是赫兹（是赫兹（Hz）。）。周期和频率是表征交变电流变化快慢的物理量。周期和频率是表征交变电流变化快慢的物理量。T二、峰值和有效值Em、Im、Um分别称为电动势、电流和电压的分别称为电动势、电流和电压的峰值（峰值（peak value），分别表示交流电在，分别表示交流电在一个周期内电动势、电流和电压所达到的一个周期内电动势、电流和电压所达到的最大值最大值。图是通过一个图是通过一个 R 为为1 的电阻的电流的电阻的电流 i 随时间变随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。化的曲线。这个电流不是恒定电流。1.怎样计算通电怎样计算通电1s内电阻内电阻 R 中产生的热量？中产生的热量？2.如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻电阻R，也能在，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大内产生同样的热，这个电流是多大？某种交变电流的波形某种交变电流的波形思考问题思考问题1让交变电流与恒定电流分别通过让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻大小相同的电阻，如果在交变电流的如果在交变电流的一个周期内一个周期内它们产生的它们产生的热量相热量相等等，而这个恒定电流的电流与电压分别为，而这个恒定电流的电流与电压分别为 I、U，我们就把我们就把 I、U 叫作这一交变电流的叫作这一交变电流的有效值有效值（effective value）。正弦式交变电流的有效值正弦式交变电流的有效值I、U与峰值与峰值 Im、Um之间之间有如下关系：有如下关系：R二、峰值和有效值iatOTibtImImRiaibRT 一个电容器，当它的两个极板间的电压超过一个电容器，当它的两个极板间的电压超过10 V时，其间的电介质就可能被破坏而不再绝缘，这个现时，其间的电介质就可能被破坏而不再绝缘，这个现象叫作电介质的击穿，这个击穿电压叫作这个电容器象叫作电介质的击穿，这个击穿电压叫作这个电容器的耐压值。能否把这个电容器接在正弦式交流电压是的耐压值。能否把这个电容器接在正弦式交流电压是9V的电路两端？为什么？的电路两端？为什么？思考问题思考问题2 阻值相等的甲、乙两电阻分别接到图阻值相等的甲、乙两电阻分别接到图（a）和（）和（b）所示的方波交变电压、正弦）所示的方波交变电压、正弦式交变电压电路中，两种电压的周期和峰式交变电压电路中，两种电压的周期和峰值都相等。求两电阻的电功率之比。值都相等。求两电阻的电功率之比。思考问题思考问题3 通过某交流电流表的电流通过某交流电流表的电流 i 随时间随时间 t 变化的变化的关系如图所示，该电流表的示数是多少关系如图所示，该电流表的示数是多少?思考问题思考问题4 家用电子调光灯的调光原理是用电子线家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现的，分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，由截去部分的多少来调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，若用交流电压表测后的电压波形如图所示，若用交流电压表测灯泡两端的电压，其示数是多少？灯泡两端的电压，其示数是多少？思考问题思考问题5物理量物理量表达式表达式适用情况及说明适用情况及说明瞬时值瞬时值eEmsint，uUmsint，iImsint 计算某时刻计算某时刻电动势、电压、电流的瞬时值电动势、电压、电流的瞬时值峰值峰值讨论电容器的击穿电压讨论电容器的击穿电压有效值有效值(1)计计算算与与电电流流的的热热效效应应有有关关的的量量(如如电电功功、电功率、电热等电功率、电热等)(2)电气设备电气设备“铭牌铭牌”上所标的一般是有效值上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值保险丝的熔断电流为有效值(4)电表的读数为有效值电表的读数为有效值平均值平均值计算通过电路计算通过电路某某截面的电荷量截面的电荷量课堂小结课堂小结正弦交变电流的描述正弦交变电流的描述正弦交变电流的描述（课时2）解解析析：由由题题图图可可知知，t0时时刻刻线线圈圈均均在在中中性性面面，穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量最最大大，不不为为零零，磁磁通量的变化率最小，通量的变化率最小，所以所以A错误；错误；由图像可知由图像可知Ta Tb2 3，故，故na nba：b 3 2，所以，所以B正确；正确；5.在匀强磁场中，一个在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2，则，则()At0时，线圈平面平行于磁感线时，线圈平面平行于磁感线Bt1 s时，线圈中的电流改变方向时，线圈中的电流改变方向Ct1.5 s时，线圈中的感应电动势最大时，线圈中的感应电动势最大D一个周期内，线圈产生的热量为一个周期内，线圈产生的热量为82 J线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功？