第3章 2.交变电流的描述— 2020-2021同步新教材人教版（2019）高中物理选择性必修第二册讲义

2.交变电流的描述 学习目标：1.[物理观念]知道描述交变电流的峰值、瞬时值、平均值、周期、频率等物理量，并理解这些物理量的意义。　2.[科学思维]会根据有效值的定义求交变电流的有效值。　3.[科学思维]能根据正弦式交变电流的峰值和有效值的关系进行计算。 一、周期和频率 1．物理意义：描述交变电流变化快慢的物理量。 2．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，用T表示，单位是秒(s)。 3．频率：交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比。用f表示，单位是赫兹(Hz)。 4．ω、T、f的关系：ω＝。 或f＝＝2πf，T＝ 5．我国民用交变电流的周期和频率 (1)周期：T＝0.02 s。 (2)频率：f＝50 Hz。 ω＝100π rad/s，电流方向每秒钟改变100次。 二、峰值、有效值和相位 1．峰值 (1)定义：交变电流的电压、电流所能达到的最大数值。 (2)应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值。 2．有效值 (1)定义：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交流的一个周期内产生的热量相等，则这个恒定电流的电流I、电压U，叫作这个交流的有效值。 (2)应用 ①交流用电设备上所标的额定电压和额定电流； ②交流电压表测量的数值； ③无特别说明时提到的交变电流的数值。 3．正弦式交变电流峰值和有效值的关系：I＝。 ，U＝ 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)打点计时器所接交流电频率f＝50 Hz时，打点周期为T＝0.02 s。 (√) (2)我国电网中交流电的频率是100 Hz。 (×) (3)某段时间内的交流电的平均值等于这段时间初、末时刻瞬时值的算术平均值。 (×) (4)我国民用交变电流的照明电压为220 V和动力电压为380 V都是指有效值。 (√) (5)交变电流的有效值即为一个周期内的平均值。 (×) 2．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