高考物理 核心要点突破系列 第17章第二节《表征交变电流的物理量》课件 新人教版选修32.ppt

第二节表征交变电流的物理量 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第二节 课前自主学案 目标概览 目标概览 学习目标 1 知道交变电流和电压的最大值 瞬时值 有效值等及其关系 2 知道交变电流的周期和频率 以及它们之间的关系 3 知道我国供电线路交变电流的周期与频率 重点难点 1 对交变电流的理解和应用 2 计算一些非正弦交变电流的有效值 课前自主学案 一 周期和频率1 周期 交变电流完成 所需的时间 用 表示 单位是 2 频率 1s内交变电流完成 的次数 用 表示 单位 二 峰值和有效值1 峰值 交变电流在一个周期内所能达到的 峰值可以用来表示交变电流的 或电压的 但不适于用来表示交流电产生的 一次周期性变化 t 秒 周期性变化 f 赫兹 最大值 强弱 高低 热效应 峰值在实际中有一定的指导意义 所有使用交变电流的用电器 其最大耐压值应 其使用的交变电压的峰值 电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许施加电压的 2 有效值 使交变电流和直流电通过相同阻值的电阻 如果它们在相等时间内产生的 相等 就把这一直流电的数值叫做这一交变电流的有效值 不小于 最大值 热量 在没有特别说明时 通常所说的交变电流 电压 电动势都是指有效值 交流电流表测量的值也是有效值 交流用电设备铭牌标出的电压 电流值也是指有效值 正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系 核心要点突破 一 对交变电流的有效值如何理解 1 交变电流的有效值是根据电流的热效应 电流通过电阻生热 进行定义的 所以进行有效值计算时 要紧扣电流通过电阻生热 或热功率 进行计算 计算时 相同时间 一般要取一个周期的时间 半周期对称的可取半周期 2 在交流电路中 电压表 电流表 功率表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值 在没有具体说明的情况下 所给出的交变电流的电压 电流及电功率指的都是有效值 3 非正弦式交变电流的有效值 应按有效值的定义计算 4 几种典型的电流的有效值 特别提醒 计算有效值时 让所给交变电流通过电阻r 计算出交变电流在一周期内所放出的热量 将它用相应的物理量的有效值表示 列方程求出相应的有效值 二 交变电流的有效值和平均值有什么区别 1 物理意义不同 交变电流的有效值是根据热效应规定的 即跟交变电流的热效应相等的直流电的值为交变电流的有效值 在计算热量 电功率时 应用此有效值 交变电流的平均值是交变电流图象中波形对时间轴所围的面积跟时间的比值 由于对时间所围面积的大小表示这段时间内通过的电荷量 因此计算通过导体的电荷量时 应用交流电的平均值 特别提醒 1 交流电压表 电流表的读数为有效值 2 计算电功 电热要用有效值 3 计算电荷量用平均值 课堂互动讲练 如图17 2 1表示一交流随时间变化的图象 求此交流的有效值 图17 2 1 变式训练1图17 2 2如图17 2 2所示为一交流电压随时间变化的图象 每个周期内 前三分之一周期电压按正弦规律变化 后三分之二周期电压恒定 根据图中数据可得 此交流电压的有效值为 如图17 2 3所示 矩形线圈的匝数为n 线圈面积为s 线圈电阻为r 在磁感应强度为b的匀强磁场中绕oo 轴以角速度 匀速转动 外电路电阻为r 在线圈由图示位置转过90 的过程中 求 图17 2 3 1 通过电阻r的电荷量q 2 电阻r上产生的焦耳热q 点评 解决此类问题的关键是 1 最大值 有效值和平均值应用的不同 2 直流电路中的规律及公式在交流电路中同样适用 变式训练2在匀强磁场中 一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动 如图17 2 4甲所示 产生的交变电动势的图象如图乙所示 则 图17 2 4 a t 0 005s时线框的磁通量变化率为零b t 0 01s时线框平面与中性面重合c 线框产生的交变电动势有效值为311vd 线框产生的交变电动势频率为100hz解析 选b 由图象知 该交变电流电动势峰值