【物理 】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

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1、第2节 交变电流的描述第三章 人教版 高中选择性必修第二册周期和频率PART 01交流电的变化快慢0 01 1仔细观察下图中的交变电流变化规律，他们有什么异同？eO246t/s8eO246t/s8交变电流的变化快慢情况不一样。交流电的周期和频率0 02 21.周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做交变流电的周期，单位s2.频率f：1s内完成周期性变化的次数，叫频率，单位Hz3.周期和频率的关系 4.转速n峰值和有效值PART 02峰值0 01 1上一节中，我们知道正弦式交变电流的变化规律是怎样的？e=Emsinti=Imsintu=umsint交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所

2、能达到的最大数值，Em NBS峰值Um Im R外我国家用交变电流的电压为220V,这里的“220V”是怎么来的？思考与讨论如图是通过一个如图是通过一个R=R=11的电阻的电流的电阻的电流i i随时间变化的曲线。这个电流随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。不是恒定电流。（1 1）怎样计算通过怎样计算通过1S1S内电阻内电阻R R中产生的热量中产生的热量?（2 2）如果有一个大小、方向）如果有一个大小、方向 都不变的恒定电流通过这个电阻都不变的恒定电流通过这个电阻R R也也能在能在1S1S内产生同样的热量，这个电流是多大？内产生同样的热量，这个电流是多大？有效值0 02 2让让交变电流与恒定

3、电流分别通过大小相同的电阻，交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果如果在交变电流的在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，而一个周期内它们产生的热量相等，而这个这个恒定电流的电流与电压分别恒定电流的电流与电压分别为为 I I、U U，我们就把，我们就把 I I、U U 叫叫 作这一交变电流的作这一交变电流的有效值有效值。R RR R 等等 效效有效值0 02 2理论计算表明，正弦交流电的峰值与有效值有以下关系：对有效值的理解(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的交变电流和恒定电流是一种等效替代关系(2)注意“三同”：电阻相同，时间相同，产生的热量相同(3)求解方法：有效值0

4、 02 2几种几种常见交变电流的有效值常见交变电流的有效值有效值与峰值的应用0 03 31.峰值的应用把电容器接在交流电路中，就需要知道电压的峰值。电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿。耐压值（最大值）2.有效值的应用交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是指有效值保险丝的熔断电流是指有效值无特别说明时提到的交变电流的数值是指有效值交流电压表、电流表测量的数值是指有效值交变电流的平均值0 04 4平均电动势：平均电流：电荷量：计算电荷量用平均值交变电流的“四值”比较0 05 5物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值最大值有效值平均值交变电流某一时刻的值eEmsi

5、n tuUmsin t计算线圈某时刻的受力情况最大的瞬时值EmNBS电容器的击穿电压交变电流图象中图线与时间轴所围的面积与时间的比值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值(1)计算与电流的热效应有关的量(如功、功率、热量)等计算通过电路横截面的电荷量对正(余)弦交流电iImsin t(2)电气设备“铭牌”上所标值(3)保险丝的熔断电流(4)交流电流表、电压表的示数正弦式交变电流的公式和图像PART 30 01 1正弦式交变电流的公式和图像我们可以采用哪些方法形象描述交变电流变化规律？详细描述交变电流公式图像电感器和电容器对交变电流的作用PART 40 01 1电感器对交变电流的阻碍作用问题1：直

6、流电源电动势与交变电源电动势有效值相等，内阻相同。灯泡和电感器均相同。接交流电和直流电，灯泡的亮度是否相同？接直流电时，有电感器和无电感器灯泡的亮度是否相同？L S E 图甲：电感器对直流电作用图乙：电感器对交流电作用 L S u 操作1:线圈 L 串联灯泡后接到直流电源操作2:用导线将线圈 L 短路现 象:灯泡亮度基本不变化。实验说明什么?操作1:线圈 L 串联灯泡后接到交流电源操作2:用导线将线圈 L 短路现 象:灯泡亮度变亮。实验说明什么?0 01 1电感器对交变电流的阻碍作用结论：电感器对直流电几乎无影响，电感器对交流电有阻碍作用。影响感抗大小的因素有哪些呢？1.感抗：电感线圈对交变电

7、流的阻碍作用。用字母X L 表示，单位是 欧()。2.意义：描述电感器对交变电流的阻碍作用大小的物理量。L S u 0 02 2电感器对交变电流的阻碍作用通直流，阻交流。通低频，阻高频。线圈的自感系数 L交变电流的频率 fL 越大，f 越高，XL 越大即：XL=2L4.实质：变流电不断变化，产生的自感电动势，阻碍磁通量变化3.因素：5.电感器特点：0 01 1电感器对交变电流的阻碍作用6.电感器的应用高频扼流圈低频扼流圈结构特点作用扼流圈线圈绕在铁芯上,匝数多，自感系数大、感抗大线圈绕在铁氧体上,匝数少，自感系数小、感抗小通直流，阻交流通直流，通低频，阻高频0 02 2电容器对交变电流的阻碍作

8、用问题2：把小灯泡和电容器串联在电路中，分别接在交流电和直流电上，灯泡的亮度是否相同？接直流电时，有电容器和无电容器时灯泡的亮度是否相同？操作1:电容器C 串联灯泡后接到直流电源操作2:用导线将电容器C 短路现象:灯泡由不亮变为亮。实验说明什么?操作1:电容器C 串联灯泡后接到交流电源操作2:用导线将电容器C 短路现象:灯泡都在亮。实验说明什么?图甲：电容器对直流电作用 C S E 图乙：电容器对交流电作用 C S u 0 02 2电容器对交变电流的阻碍作用结论：直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器1.容抗：电容器对交变电流的阻碍作用。用字母XC 表示，单位是 欧()。2.意义：描述电容器对交变电流的阻碍作用大小的物理量。影响容抗大小的因素有哪些呢？C S u 0 02 2电容器对交变电流的阻碍作用3.因素：电容器的电容 C交变电流的频率 fC 越大，f 越高，XC 越小即：通交流，隔直流。通高频，阻低频。4.电容器特点：