湖南省邵阳市隆回县万和实验学校高中物理课件选修325.2.描述交变电流的物理量

1、2描述交变电流的物理量,自主学习,一、周期和频率 1周期：交变电流完成 所需的时间，用T表示，单位是秒 2频率：交变电流在1 s内完成周期性变化的 ，用f表示，单位是 ，符号是Hz.,一次性周期变化,次数,赫兹,4. 正弦式电流的周期和频率的决定因素是发电机转子转动的角速度 T ，f ,二、峰值和有效值 1峰值：交变电流的电压、电流所能达到的 数值 2有效值：使交变电流和恒定电流通过大小 的电阻，若在相同的时间内，它们产生的热量相等，则这个恒定电流，叫做这个交流的有效值,最大,相同,4应用： (1)电器元件或设备上所标的耐压值指该设备所能承受的交流电 (2)交流用电设备上所标的额定电压和额定电

2、流是 ；交流电压表测量的数值是 (3)交变电流的数值在无特别说明时都指,有效值,有效值,有效值,有效值,三、相位 1概念：交变电流的表达式uEmsin(t)中的相当于角度的量，即“”称为交变电流的 2初相位：t0时交变电流的 3相位差：两支交变电流的 之差对于频率相同的两个交变电流，其相位差等于其 之差，即,t,相位,相位,相位,初相位,21.,精讲点拨,一、有效值的理解及计算 1有效值的理解 交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果在相同的时间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叫做这个交变电流的有效值,(1)理解交

3、变电流的有效值要注意三同：电阻相同，时间相同，产生热量相同 (2)通常所说的交变电流的电流、电压；交变电流电表的读数；交变电流用电器的额定电压、额定电流；保险丝的熔断电流等都是指有效值在没有具体说明的情况下，所给出的交流电的数值都指有效值,(2)当电流是非正弦交变电流时，必须根据有效值的定义求解,如下图所示表示一交变电流随时间变化的图象，此交变电流的有效值是(),答案：B,二、瞬时值、最大值、有效值、平均值区别与联系,交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈内电阻为r，外电路电阻为R.当线圈由图中实线位置匀速转动90到达虚线位置过程中，

4、求：,(1)通过R的电荷量q为多少？ (2)R上产生的电热QR为多少？ (3)外力做的功W为多少？, 教材资料分析 思考与讨论教材P35 如下图所示的电流i通过一个R1 的电阻，它不是恒定电流 (1)怎样计算通电1 s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1 s内产生同样的热量，这个电流是多大？,典例剖析,(2011石家庄高二检测)如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大？,思路点拨：解答本题可按以下流程进行分析,【跟踪发散】11：(2011安徽卷)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角

5、为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为(),答案：D,(1)若从图示位置开始计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式； (2)从图示位置开始，线框转过90的过程中，流过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？ (3)由题所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡实际功率为多大？,解析：逐项分析如下： 答案：BD,峰值与有效值在日常生活中的应用 如图甲所示为电热毯电路示意图，交流电压u311 sin 100 t V，当开关S接通时，电热丝的电功率为P0；当开关S断开时，加在电热丝上的电压如

6、图乙所示，则(),答案：AD,所以选项A正确 答案：A,巩固拓展训练,答案：D,2(天津卷)在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则(),At0.005 s时线框的磁通量变化率为零 Bt0.01 s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311 V D线框产生的交变电动势频率为100 Hz 解析：由图象知，该交变电流电动势峰值为311 V，交变电动势频率为f50 Hz，C、D错；t0.005时，e311 V，磁通量变化最快，t0.01 s时，e0，磁通量最大，线圈处于中性面位置，A错，B对 答案：B,3(包头高二检测)把一只电热器接在100 V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q，若将它分别接到u1100 sin t V和u250 sin 2t V的交流电源上，仍要产生Q的热量，则所需时间分别是() At,2t B2t,8t C2t,2t Dt,4t 答案：B,4(广东理综)如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的() A周期是0.01 s B最大值是311 V C有效值是220 V D表达式为u220 sin 100 t(V),答案：BC,5一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95