高二物理课件：第五章2描述交变电流的物理量(新人教版选修3-2).ppt

2 描述交变电流的物理量,知识点 1,交变电流的周期和频率,1周期 T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，单 位是秒，符号为 s. 2频率 f：交变电流在 1 s 内完成周期性变化的次数，单 位是赫兹，符号为 Hz.,4角速度和频率的关系：2f. 5常识：我国通用交变电流的周期是 0.02 s，频率为 50 Hz.,知识点 2,峰值和有效值,1峰值：当线圈平面与磁场方向平行时，产生的感应电动 势、感应电流及路端电压的最大值，用 Em、Im 和 Um 表示，其 中 EmNBS. 2有效值：让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻， 如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电 流是 I、电压是 U，我们就把 I、U 叫做这个交流的有效值,知识点 3,相位,1相位：对于两支交流电 e甲Emsin t 和 e乙Emsin (t )，称t 或t分别为它们的相位 2相位差：两支交流电的相位之差叫做它们的相位差 知识点 4 对交变电流有效值的理解 1正(余)弦式交变电流的有效值与峰值的关系,2注意事项 (1)各种使用交变电流的用电器上所标的额定电压、额定电 流值都是指交变电流的有效值 (2)各种交流电流表和交流电压表的测量值也都是有效值,(4)家庭电路电压 220 V 和动力电压 380 V 是指有效值 (5)以后提到的交变电流的数值，凡没有特别说明的都是指,有效值,3几种典型交流电的有效值,交变电流的有效值是根据电流的热效应，利用等效的观点 来定义的一般取一定时间(一个周期)根据恒定电流与交流电 产生的热量一样来求解，比如下面几种典型的有效值：,【例 1】图 521 表示一交流电的电流随时间而变化的,图象此交流电的有效值是(,),B,图 521,解析：由图象可知，该电流是交流电，而并非正弦交流电， 不能用正弦交流电有效值的公式来求有效值只能根据非对称 性脉冲电流的热效应来求,1电阻 R1、R2 和交流电源按照图 522 甲所示方式连 接，R110 ，R220 .合上开关 S 后，通过电阻 R2 的正弦交,),变电流 i 随时间 t 变化的情况如图乙所示则( 图 522,解析：先求出电流的有效值，则可以求出电压的有效值 答案：B,知识点 5 有效值、峰值、瞬时值、平均值的区别,BC,A交变电流的频率为 100 Hz B电动势的有效值为 220 V C电动势的峰值约为 311 V Dt0 时，线圈平面与中性面垂直,2(双选，2011 年肇庆检测)一矩形金属线圈，绕垂直磁场 方向的转轴在匀强磁场中匀速转动线圈中产生的电动势 e 随,),时间 t 变化的情况如图 523 所示下列说法正确的是( 图 523,A此交流电的频率为 0.5 Hz,B此交流电的电动势有效值为 2 V,Ct0.01 s 时，线圈平面与磁场方向垂直 Dt0.02 s 时，线圈磁通量变化率为零,答案：CD,题型 1,交变电流图象中的有效值和频率,【例 3】(双选)如图 524 表示一交变电流随时间而变化,的图象，则此交变电流的(,),图 524,答案：BC,3(双选，2010 年潮州模拟)一正弦交流电的电压随时间变,),化的规律如图 525 所示由图可知( 图 525,A该交流电的电压瞬时值的表达式为 u100sin (25t) V B该交流电的频率为 25 Hz C该交流电的电压的有效值为 141.4 V D若将该交流电压加在阻值 R100 的电阻两端，则电 阻消耗的功率是 50 W,答案：BD,题型 2,交变电流热量的求解,【例 4】阻值为 1 的电阻上通以交变电流，其 it 关系如,),图 526 所示，则在 01 s 内电阻上产生的热量为( 图 526,A1 J,B1.5 J,C2 J,D2.8 J,解析：对于此题我们可以分段求解，前 0.2 s 和后 0.2 s 产 生的热量分别为0.2 J，中间0.6 s 产生的热量为2.4 J，所以在0 1 s 内电阻上产生的热量为 2.8 J，D 选项正确,D,4图 527 为某型号电热毯的电路图，将电热丝接在 u 156sin 120t V 的电源上，电热毯被加热到一定温度后，由于 P 的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过，即电压 变为图 528 所示波形，从而进入保温状态则此时交流电,压表(,),图 527,图 5