3.2交变电流的描述课件高二下学期物理人教版选择性

第二章

交变电流选择性必修二第二节交变电流的描述

一、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，叫做交变流电的周期，单位s（在一个周期内，交变电流的方向变化2次）2.频率f：1s内完成周期性变化的次数，叫频率，单位Hz3.线圈在磁场中转动的角速度ω

（rad/s）

二、交变电流的瞬时值和峰值i＝

Imsinωtu＝

Umsinωte＝

Emsinωt瞬时值最大值（峰值）(计算某一时刻线圈受到的安培力用瞬时值)(确定电容器的击穿电压用最大值)若从中性面开始计时【练习】如图所示是我国家庭电路中交变电流的

u-t图，分析下列问题：①.电压的峰值是多少？②.周期和频率分别是多少？③.在1s内电流方向变化多少次？④.产生交变电流的线圈转动的角速度多大？⑤.写出电压的瞬时值表达式。计算可得：如图所示的电流通过1Ω的电阻时，在1s内产生的热量为2.8J，相当于一个电流为1.67A的恒定电流通过这个电阻时，在1s内产生的热量。思考：交流电的效果能否用直流电来等效？

用甲、乙图中电炉烧水，设壶材料相同、水质量相等、水的初温相同。若直流电源用10分钟把水烧开，交流电源也用10分钟把水烧开。通电相同的时间，产生相同的热量，意味着消耗了相同的电能，电流做了相同的功。对于用电器来讲，该段时间内交流电和直流电的效果是一样的，所以交流电在这段时间内的电功、电热、电功率、热功率可以用直流电的等效值来计算。可见：这个交流电热效应的直流等效值有非常重要的意义。1、有效值：让交流电与直流电分别通过大小相同的电阻，如果在交流电的一个周期内它们产生的热量相等，我们就把这个直流电的电流、电压（I、U）叫作这个交流电的有效值。RR~（I、U）2、正弦交流电的有效值与最大值的关系：

三、交变电流的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用电设备上所标的额定电压和额定电流是指有效值交流电压表、电流表测量的数值是指有效值例题：如图所示交变电流图象为某一正弦式交变电流更换负值后的i－t图象，求该交变电流的有效值.1.平均电动势：2.平均电流：计算电荷量用平均值3.经过导体某截面电荷量：

四、交变电流的平均值交变电流图象中，图线与时间轴所围面积与时间比值为平均值。弦式交变电流“四值”比较1.公式：2.图像：

五、正弦式交变电流的公式和图像例题：小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示。该阻值为r=4Ω的线圈与一个R＝6Ω的电阻构成闭合电路（1）若改变交流电源的频率，保持其峰值不变，其电动势的有效值为多少？（2）交流电流表、电压表的示数？（3）电阻的热功率？

或拓展学习：电感器和电容器对交变电流的作用观察：电感器对直流电和交流电的影响观察发现：电感器对直流电的阻碍作用不明显；对交流电则有明显的阻碍作用。1、电感器对交变电流的作用②线圈的自感越大、交流的频率越高，线圈的感抗就越大。①感抗：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。③电感器的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频。

观察：电容器对直流电和交流电的影响观察发现：电容器对直流电有隔断作用；对交流电则有导通作用。2、电容器对交变电流的作用②容抗：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。①在交流电路中，电容器持续进行充放电，电路中持续存在充放电电流，所以电容器对交流电有导通作用。③电容器的作用：隔直流，通交流；通高频，阻低频。

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