2 描述交流电的物理量,2 描述交流电的物理量,课,标,解,读,重,点,难,点,1.,了解描述交变电流的物理量，周期、频率、有效值和相位等物理概念,2.,了解有效值的定义方法，能从物理意义上区分有效值和平均值,3.,掌握正弦式交变电流的有效值和最大值之间的关系，会求解特殊形式电流的有效值,.,1.,描述交变电流的物理量，周期、频率、有效值和相位,(,重点,),2.,正弦式交变电流的最大值和有效值间的关系求解交变电流的有效值,(,重点,),3.,求解交变电流的有效值,(,难点,),4.,理解交变电流的有效值、相位、初相位和相位差,(,难点,),课 标 解 读重 点 难 点1.了解描述交变电流,1.,基本知识,(1),周期：交变电流完成,所需的时间，用符号,T,表示，单位是,(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,周期和频率,一次周期性变化,秒,(s),次数,赫兹,(Hz),1.基本知识周期和频率 一次周期性变化秒(s)次数赫兹(H,2,f,变化快慢,2f变化快慢,2,思考判断,(1),我国生活用交流电的周期是,0.02 s,，频率是,50 Hz.(),(2),我国所使用的交流电在,1 s,内，电流的方向改变,50,次,(),3,探究交流,我们日常照明用电是交变电流，为什么电灯并不闪烁，好像通过的是恒定电流？,【,提示,】,因为电流大小方向变化得太快，也就是说照明用电的频率大，因此人眼感觉不到变化,.,2思考判断,1.,基本知识,(1),峰值,概念：交变电流的电压和电流在一个周期内所能达到的,，分别称为电压和电流的峰值，用符号,和,表示,应用：电容器、二极管在使用时要注意让它们所能承受的电压高于交流电压的,峰值和有效值,最大值,U,m,I,m,峰值,1.基本知识峰值和有效值 最大值UmIm峰值,(2),有效值,概念：如果交流电与某一直流电通过同一,，在相同的时间内所产生的,相等，那么这个,电的电流和电压值就分别称为相应,交流,电的电流和电压的有效值,应用,a,交流用电器铭牌上所标的,电压,(,电流,),均是指有效值,b,交流电压表,(,电流表,),测出的数值是,值,c,无特别说明时提到的交变电流的数值,(,通常值,),也是指,值,电阻,热量,直流,额定,有效,有效,(2)有效值电阻热量直流额定有效有效,I,U,IU,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,3,探究交流,在用有效值的定义计算时，,“,相同时间,”,应取多长时间？,【,提示,】,在计算有效值时，,“,相同时间,”,至少应为一个周期，或一个周期的整数倍,.,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,交变电流有效值的理解和计算,交变电流有效值的理解和计算,1,对交变电流有效值的理解,(1),交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的,(2),等效是指恒定电流和交变电流，在相同的时间内，在相同的电阻上产生的热量相同,(3),通常所说的交变电流的电压、电流，用电表测量的交变电流的电压、电流，以及用电器的额定电压、额定电流，还有保险丝的熔断电流，都是指其有效值,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,3,几种常见交变电流的有效值,3几种常见交变电流的有效值,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,(,2013,重庆一中高二检测,),如图,2,2,1,所示为一交变电流的图像，则该交变电流的有效值为,(,),图,2,2,1,(2013重庆一中高二检测)如图221所示为一交变,【,审题指导,】,电流在前半个周期内按正弦式电流变化，后半个周期内为恒定电流，从而按电流的热效应分段计算求电流的有效值,【审题指导】电流在前半个周期内按正弦式电流变化，后半个周,【,答案,】,B,【答案】B,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,1,如图,2,2,2,所示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是,(,),图,2,2,2,1如图222所示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交,【,答案,】,D,【答案】D,【,问题导思,】,1,这四个值的物理含义是什么？,2,这四个值各有什么重要关系？,3,这四个值各自适用于什么情况？,交变电流,“,四值,”,的理解,交变电流“四值”的理解,交变电流,“,四值,”,辨析,交变电流“四值”辨析,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,图,2,2,3,图223,(1),转动中感应电动势的最大值和有效值；,(2),电路中交流电压表和电流表的示数；,(3),线圈从图示位置转过,90,的过程中通过电阻,R,的电量,【,审题指导,】,审题时应注意以下问题：,(1),线圈电阻,r,1,，相当于电源内阻,(2),电流表、电压表的示数为有效值,(3),求通过,R,的电量用电流的平均值计算,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,【,答案,】,(1)50 V,35.4 V,(2)31.86 V,3.54 A,(3)0.16 C,【答案】(1)50 V 35.4 V,2,在匀强磁场中，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图,2,2,4,甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则,(,),甲,乙,图,2,2,4,2在匀强磁场中，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，,A,t,0.005 s,时线框的磁通量变化率为零,B,t,0.01 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,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,【,答案,】,B,【答案】B,实验室里的交流发电机可简化为如图,2,2,5,所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的,OO,轴匀速转动今在发电机的输出端接一个电阻,R,和理想电压表，并让线圈每秒转,25,圈，读出电压表的示数为,10 V,已知,R,10,，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是,(,),易错案例警示,基本关系不,清导致错误,图,2,2,5,实验室里的交流发电机可简化为如图225所示的模型，正,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,【,答案,】,C,【答案】C,【,易错分析,】,对易错选项及错误原因具体分析如下：,易错选项,错误原因,A,项,线圈在匀强磁场中转动时，磁通量和磁通量的变化率混淆，错误的认为磁通量为零时，磁通量的变化率也为零，因此得出感应电动势为零，感应电流为零,D,项,在计算电功、电功率时错用交变电流的最大值,.,【易错分析】对易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项错误原,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,1,下列提到的哪一个不是指交流电的有效值,(,),A,交流电路中交流电压表的读数,B,电工工具上标明的耐压数值,C,保险丝的熔断电流,D,家用电器,(,如灯泡,),上标明的额定电压值,【,解析,】,电工工具上标明的耐压数值为最大值，交流电压表读数、保险丝熔断电流、平时常说的电压和电流、电器上标注的电压和电流都为有效值，故选,B.,【,答案,】,B,1下列提到的哪一个不是指交流电的有效值(),【,答案,】,B,【答案】B,3,如图,2,2,6,是一个正弦式交变电流的图像，下列说法正确的是,(,),图,2,2,6,A,周期是,0.2 s,，电流的峰值是,10 A,B,周期是,0.15 s,，电流的峰值是,10 A,C,频率是,5 Hz,，电流的有效值是,10 A,D,频率是,5 Hz,，电流的有效值是,7.07 A,3如图226是一个正弦式交变电流的图像，下列说法正确的,【,答案,】,AD,【答案】AD,4,一只,“,220 V,100 W,”,的灯泡接在,u,311sin 314,t,V,的交变电源上，则下列判断正确的是,(,),A,灯泡能正常发光,B,与灯泡串联的电流表的示数为,0.5 A,C,与灯泡并联的电压表的示数为,220 V,D,通过灯泡的电流的表达式为,i,0.64sin 314,t,A,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,【,答案,】,ACD,【答案】ACD,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,图,2,2,7,(1),若从线圈通过如图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式；,(2),电压表的示数；,(3),在,1,分钟内外力驱动线圈转动所做的功,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,教科版高中物理选修3-2：描述交流电的物理量ppt课件1-新版,