高二物理描述交流电的物理量 精选文档.ppt

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1、高二物理描述交流电的物理量课件 本讲稿第一页，共十四页复习回顾复习回顾(一一)交变电流：交变电流：大小和方向随时间作周期性变化的电流大小和方向随时间作周期性变化的电流;简称简称交流交流。其中按其中按正弦规律正弦规律变化的交流电叫变化的交流电叫正弦交流电正弦交流电。（二）正弦交流电的产生及变化规律（二）正弦交流电的产生及变化规律 当线圈在匀强磁场中当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向绕垂直于磁场方向的轴的轴匀速转动时，线圈中产生的交流电是随时间匀速转动时，线圈中产生的交流电是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。按正弦规律变化的。即正弦交流。跟磁感线垂直的平面叫做跟磁感线垂直的平面叫做中性面中性面。

2、这。这一位置穿过线圈的一位置穿过线圈的磁通量最大磁通量最大，但线圈的，但线圈的磁通量变磁通量变化率为零化率为零，线圈中，线圈中无感应电动势无感应电动势。1 1、产生：、产生：2 2、中性面：、中性面：本讲稿第二页，共十四页3 3、规律：、规律：函数表达式：函数表达式：从中性面开始计时从中性面开始计时电压电压:电动势电动势:复习回顾复习回顾在在纯电阻电路纯电阻电路中中:电流电流:本讲稿第三页，共十四页一、描述交流电的物理量：一、描述交流电的物理量：1 1、最大值（、最大值（峰值峰值）：）：E Em m U Um m m m2 2、瞬时值：、瞬时值：u i eu i e本讲稿第四页，共十四页3 3

3、、周期周期和和频率频率：（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。（3 3）角频率：线圈在匀强磁场中转动的）角频率：线圈在匀强磁场中转动的角速度角速度 （2 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。T T和和f f的物理意义：表征交流电的物理意义：表征交流电变化的快慢变化的快慢（4 4）关系：）关系：一、描述交流电的物理量：一、描述交流电的物理量：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。本讲稿第五页，共十四页 我国生产和生活用交流电的周期我国生产和生活用交流电的周期T=_sT=_s，频率

4、，频率f=_Hzf=_Hz，角速度，角速度=_rad/s=_rad/s，在在1s1s内电流的方向变化内电流的方向变化_次。次。0.0250100100课堂练习课堂练习本讲稿第六页，共十四页某交流发电机产生的感应电动势与时间的关某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线圈的系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为（为（）A A400V,0.02s 400V,0.02s B B200V,0.02s200V,0.02sC C400V,0.08s 400V,0.08s D D200

5、V,0.08s200V,0.08sB课堂练习课堂练习本讲稿第七页，共十四页本讲稿第八页，共十四页（1 1）定义：）定义：根据根据电流的热效应电流的热效应来规定，让交流电和直流通过来规定，让交流电和直流通过相同阻值的电阻，如果他们在一个周期内产生的热量相同阻值的电阻，如果他们在一个周期内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。值。（2 2）正弦交流电正弦交流电的有效值与最大值的关系：的有效值与最大值的关系：二、有效值二、有效值E U IE U I本讲稿第九页，共十四页(3)(3)说明：说明：A A、以上关系式只适用于、以上关系式只

6、适用于正弦正弦或或余弦余弦交流电；交流电；B B、交流用电器的、交流用电器的额定电压额定电压和和额定电流额定电流指的是有效指的是有效值；值；C C、交流电流表和交流电压表交流电流表和交流电压表的读数是有效值的读数是有效值D D、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二、有效值二、有效值本讲稿第十页，共十四页平均值：平均值：2 2、求通过某导体截面的、求通过某导体截面的电量电量一定要用平均值。一定要用平均值。（4 4）注意：）注意：峰值峰值（最大值）、（最大值）、有效值有效值、平均值平均值在在应用上的区别。应用上的区别。1 1、在求交流电的、在求交流电的功、功

7、率或电热功、功率或电热时必须用交流电时必须用交流电的有效值。的有效值。二、有效值二、有效值本讲稿第十一页，共十四页如图所示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、如图所示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。I Im m 20A20A100rad/s.100rad/s.电流的瞬时表达式为电流的瞬时表达式为i i20sin100t(A)20sin100t(A)T T0.02s0.02s课堂练习课堂练习本讲稿第十二页，共十四页某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此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交流电

8、的频率是_Hz_Hz。若将该电压加在。若将该电压加在10uF10uF的电的电容器上，则电容器的耐压值不应小于容器上，则电容器的耐压值不应小于_V_V；若将；若将该电压加在一阻值为该电压加在一阻值为1K1K的纯电阻用电器上，用电器的纯电阻用电器上，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于险丝的额定电流不能低于_A_A。20020020.25200u/vt/s课堂练习课堂练习本讲稿第十三页，共十四页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 R。求：。求：（1 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 2）计算它们在计算它们在R R上产生的功率之比。上产生的功率之比。（2）P甲甲:P乙乙I I12R:I I22R（I I1I I2）21:2 课堂练习课堂练习本讲稿第十四页，共十四页