2019-2020学年粤教版高中物理选修3-2（课件+教师用书+课时分层作业）：第2章 第3节　表征交变电流的物理量 (3份打包)

第三节　表征交变电流的物理量 [学习目标]　1.知道交变电流的周期、频率的含义，以及它们相互间的关系．知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小．(重点)2.知道交变电流的峰值和有效值的意义．能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值．(难点)3.会应用正弦式交变电流的有效值公式进行有关计算．(重点)4.具有运用类比、迁移的科学方法分析新问题的意识和能力． 一、交变电流的周期和频率 1．周期：交变电流完成一次周期性变化的时间叫作它的周期．单位是s. 2．频率：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数叫频率．单位是Hz. 3．周期T、频率f、角速度ω的关系：ω＝.＝2πf，T＝ 二、交变电流的峰值和有效值 1．峰值：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值． 2．有效值 (1)定义：交变电流和恒定电流分别通过相同阻值的电阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，这一恒定电流的数值就是相应交变电流的有效值． (2)应用 ①无特别说明的交变电流的电压、电流值是有效值． ②交流电表测量的交变电流的电压、电流值是有效值． ③交流用电设备所标注的额定电压、额定电流指有效值． 3．正弦式交变电流有效值和峰值的关系 E＝＝0.707Em. I＝＝0.707Im. U＝＝0.707Um. 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)对于一个正弦式电流的峰值同周期、频率一样是不变的，但有效值是随时间不断变化的．(×) (2)正弦式交变电流的正负两部分是对称的，所以有效值为零．(×) (3)正弦式交变电流的有效值等于峰值的倍．(√)倍。非正弦式交变电流的有效值不一定等于峰值的 (4)只要是交变电流，其峰值就是有效值的倍．(×) (5)家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值．(√) 2．(多选)某交变电流的方向在1 s内改变100次，则其周期T和频率f分别为(　　) A．T＝0.01 s　　　　 B．T＝0.02 s C．f＝100 Hz D．f＝50 Hz [答案]　BD 3．有一交变电流如图所示，则由此图象可知(　　) A．它的周期是0.4 s B．它的峰值是4 A C．它的有效值是2 A D．它的频率是0.8 Hz B　[由此图象可知它的周期是0.8 s，故A错误；它的峰值是4 A，故B正确；它不是正弦式电流，因此有效值不是等于最大值除以＝1.25 Hz，故D错误．] A，故C错误；它的周期是0.8 s，频率f＝，即它的有效值不是2 交变电流的周期和频率 1.周期和频率的物理意义：交变电流的周期与频率都是描述交变电流变化快慢的物理量． 2．周期T：交变电流完成一次周期性变化的时间，单位是s.周期越大，电流变化越慢，在一个周期内，电流的方向改变2次． 3．频率f：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹，符号为Hz，频率越大，电流变化越快． 4．周期和频率的关系：T＝.或f＝ 【例1】　(多选)如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则(　　) 甲　　　　　　　乙 A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合 B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3 C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D．曲线b表示的交变电动势频率为 Hz 思路点拨：①由乙图可读出a、b周期之比，由n＝可求频率．可求转速之比．②由乙图读出a、b周期，由f＝ ACD　[由题图乙知t＝0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零，故A正确；由图乙知两次转动所产生的交变电动势的周期之比Ta∶Tb＝2∶3，再由周期与转速的关系n＝ Hz，D正确．]＝＝25 Hz，C正确；fb＝得na∶nb＝3∶2，故B错误；因Ta＝4×10－2 s，故fa＝ (1)由图象可直接获得的信息有：①该交变电流的最大值、周期；②任意时刻交变电流的数值． (2)掌握角速度ω、周期T、转速n的关系． ω＝.；ω＝2πn；n＝ 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．1 s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．50 Hz的交变电流，其周期等于0.05 s C　[根据周期的定义知选项A、B错误．因为在一个周期的时间内，交变电流会出现正向和负向最大值各一次，但相邻两个峰值的时间间隔为半个周期．交变电流在一个周期内方向改变两次，即方向变化的频率为交变电流频率的2倍，所以选项C正确，由T＝ s＝0.02 s知选项D错误．]＝ 交变电流的峰值和有效值 1．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，与电流的方向无关． (2)“等效”理解：相同电阻、相同时间，产生相同