第2章 2．描述交流电的物理量—2020-2021学年教科版高中物理选修3-2讲义

2．描述交流电的物理量 [学习目标]　1.知道描述交变电流的物理量，周期、频率、峰值、有效值．(重点)　2.理解正弦式交变电流的最大值和有效值间的关系．会求解交变电流的有效值．(重点、难点)　3.了解交变电流的相位、初相位和相位差．(难点) 一、周期和频率 1．周期(T) 交变电流完成一次周期性变化的时间，单位：秒(s)． 2．频率(f) 交变电流在1 s时间内完成周期性变化的次数，单位：赫兹(Hz)． 3．两者的关系 互为倒数关系，即T＝. 或f＝ 4．物理意义 描述交变电流变化快慢的物理量． [名师提醒]　 1．角速度ω与T、f的关系：ω＝＝2πf. 2．我国使用的交变电流：T＝0.02 s，f＝＝50 Hz，ω＝100π rad/s，电流方向每秒改变100次． 二、峰值　有效值 1．峰值 (1)概念：交变电流的电压和电流在一个周期内所能达到的最大值，分别称为电压和电流的峰值，用符号Um和Im表示． (2)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． 2．有效值 (1)概念：如果交流电与某一直流电通过同一电阻，在相同的时间内所产生的热量相等，那么这个直流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． (2)应用 ①交流用电器铭牌上所标的额定电压(电流)均是指有效值． ②交流电压表(电流表)测出的数值是有效值． ③无特别说明时提到的交变电流的数值(通常值)也是指有效值． 3．二者关系 对正弦交变电流，有效值I、U与峰值Im、Um之间的关系为I＝Um. Im，U＝ 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)我国生活用的交流电的周期是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)生活用电的电压220 V指有效值，动力用电的电压380 V指峰值． (×) (4)关系式I＝适用于任意的交变电流． (×) 和U＝ (5)交流电的有效值是指相同时间内，产生相同热量的直流电的值． (×) 2.(多选)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．交变电流的频率是4π Hz B．当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直 C．当t＝π s时，e有最大值 D．交变电流的周期是2π s BD　[由题图可知T＝2π s，则f＝ Hz，A选项