高中人教物理选择性必修二3. 交变电流的描述（课件）同步备课

1、人教版2019版选择性必修第二册第三章 交变电流3.2 交变电流的描述回忆上节课主要内容矩形线框在匀强磁场中怎样匀速转动时，会在线框中产生正弦式交流电。如果从中性面开始计时，是否会写通过线框的磁通量、电动势、电流、部分电路电压与时间的函数表达式？是否会画出相应的图像？观察图像，有何特征？(周期性、有最大值、有最小值) 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？想一想 我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫作它的周期，通常用T表示，单位是秒。 交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫做它的频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的

2、次数。频率通常用f表示，单位是赫兹。或一、周期和频率或 想一想 一交变电流的电压随时间的变化图像如图所示，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？T=0.02s峰值：Em NBSIm Em /R总Um Im R外二、峰值和有效值想一想 如图所示是通过一个R为1的电阻的电流 i 随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。 1. 怎样计算通电1s内电阻R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电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大？（1）设0-0.2s内电路中产生的热量为Q1，则Q1=1210.2=0.2J设0.2-0.5s内电路中产生的热量为Q2，则Q2=2210

3、.3=1.2J设0.5-0.8s内电路中产生的热量为Q3，则Q3=2210.3=1.2J设0.8s-1s内电路中产生的热量为Q4，则Q4=1210.2=0.2J故1s内产生的总热量Q=Q1+Q2+Q3+Q4=2.8J （2）2.8=I211 得出I=1.67A。 让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流的电流与电压分别为 I、U，我们就把 I、U 叫 作这一交变电流的有效值。RR二、峰值和有效值二、峰值和有效值 理论计算表明，正弦式交变电流的有效值I、U与峰值Im、Um 之间有如下关系：这两个关系式只适用于正弦式电流。做一做 A、

4、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比 PA PB等于多少？图甲图乙做一做图甲有效值的计算：得出：图乙有效值的计算：做一做详细描述交变电流公式图像三、正弦式交变电流的公式和图像想一想 下图是一个正弦式交变电流的波形图。根据i-t图像求出它的周期、频率、电流的峰值、电流的有效值。周期0.2s频率5Hz电流的峰值10A电流的有效值 A总结以上两种情况下交流电的表达式四、电感器和电容器对交变电流的作用按如图所示的电路图，将灯泡与带铁心线圈L串联后分别连接在直流（DC）与交流（AC）电路中，观察灯泡的亮度。观察发现：甲图中的小灯泡更亮

5、；改变图乙中交流电的频率：继续观察小灯泡的亮度：观察：电感器对交变电流的作用观察发现：当交流电的频率增大时，小灯泡变暗，频率减小时小灯泡变亮。总结：电感器对交变电流的作用电感器的作用：实验和理论分析都表明，线圈的自感越大、交流的频率越高，线圈的感抗就越大。由于线圈与交变电流之间的电磁感应作用所引起的阻碍作用，这叫感抗。观察：电容器对交变电流的作用按如图所示的电路图，将灯泡与电容器串联后分别连接在直流（DC）与交流（AC）电路中，观察灯泡的亮度。观察发现：闭合开关后发现甲图中的小灯泡不亮；乙图中的小灯泡变亮；改变图乙中交流电的频率：继续观察小灯泡的亮度：观察：电容器对交变电流的作用观察发现：当交流电的频率增大时，小灯泡变亮，频率减小时小灯泡变暗。总结：电容器对交变电流的作用电容器的作用：实验和理论分析都表明，电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，即容抗越小。电容器对交流阻碍作用的大小叫容抗。四、电感器和电容器对交变电流的作用 扼流圈是电工技术和电子技术常用的元件，它利用了电感器对交流的阻碍作用，分为高频扼流圈和低频扼流圈。电感器电容器感抗容抗作用：通直流、阻交流、通低频、阻高频；作用：通交流、阻直流、通高频、阻低