高中物理(新教材)选修二课件1：3-2交变电流的描述 人教版

3.2交变电流的描述学习目标1.知道描述交变电流的物理量有峰值、有效值、周期、频率，理解它们的物理意义，并会进行计算。2.能灵活利用有效值的定义来求交变电流的有效值。3.能用公式和图像描述正弦式交变电流。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？新课导入一、周期和频率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次数。频率通常用

f表示，单位是赫兹。或周期和频率互为倒数

图中的周期与频率分别是多少？【例1】关于交变电流的周期和频率，下列说法中正确的是(

)A．正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期B．1s内交变电流出现最大值的次数等于频率C．交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍D．50Hz的交变电流，其周期等于0.05s

C二、峰值和有效值1.峰值Em、Im、Um：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值意义：可以表示交变电流的强弱或电压的高低线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时，电动势的最大值：

Em=NBSω。提示：电容器的击穿电压要大于连入电路的交流电峰值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。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。有效值正弦交流的有效值与峰值之间的关系这两个关系式只适用于正弦式电流。正弦交流的有效值与峰值之间的关系这两个关系式只适用于正弦式电流。

3.几种典型交变电流的有效值:正弦式交变电流非对称性交变电流矩形脉冲电流正弦半波电流正弦单向脉冲电流【例2】如图是一个正弦式交变电流的图像，下列说法正确的(

)A.周期是0.2s，电流的峰值是10AB.周期是0.15s，电流的峰值是10AC.频率是5Hz，电流的有效值是10AD.频率是0.2Hz，电流的有效值是7.07A

A【例3】有一交变电流如图所示，由此图像可知(

)A．它的周期是0.8s

B．它的最大值是4AC．它的有效值是2A D．它的频率是0.8Hz解析：由i­

~

t图像可知，电流的大小变化，但电流方向一直为正，故电流方向不变，根据交变电流、直流电的定义可知，是直流电，B正确。B三、正弦式交变电流的公式和图像正弦交变电流的图像描述的是交变电流的电动势、电流、电压随时间变化的规律，它们是正弦曲线（如图所示）。三、正弦式交变电流的公式和图像正弦交变电流的图像描述的是交变电流的电动势、电流、电压随时间变化的规律，它们是正弦曲线（如图所示）。从图像中可以解读到以下信息：(1)交变电流的最大值Im、Em、Um、周期T。(2)因线圈在中性面时感应电动势、感应电流均为零，磁通量最大，所以可确定线圈位于中性面的时刻。(3)找出线圈平行于磁感线的时刻。(4)判断线圈中磁通量的变化情况。(5)分析判断e、i、u随时间的变化规律。【例4】一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图像如图所示，则(

)A．交流电的频率是4πHzB．当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大C．当t＝πs时，e有最大值D．t＝πs时，e＝－10V最小，磁通量变化率最小

B备用工具&资料从图像中可以解读到以下信息：(1)交变电流的最大值Im、Em、Um、周期T。(2)因线圈在中性面时感应电动势、感应电流均为零，磁通量最大，所以可确定线圈位于中性面的时刻。(3)找出线圈平行于磁感线的时刻。(4)判断线圈中磁通量的变化情况。(5)分析判断e、i、u随时间的变化规律。【例3】有一交变电流如图所示，由此图像可知(

)A．它的周期是0.8s

B．它的最大值是4AC．它的有效值是2A D．它的频率是0.8Hz解析：由i­

~

t图像可知，电流的大小变化，但电流方向一直为正，故电流方向不变，根据交变电流、直流电的定义可知，是直流电，B正确。B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？新课导入【例1】关于交变电流的周期和频率，下列说法中正确的是(

)A．正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期B．1s内交变电流出现最大值的次数等于频率C．交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍D．50Hz的交变电流，其周期等于0.05s

C二、峰值和有效值1.峰值Em、Im、Um：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值意义：可以表示交变电流