第3章 第2节 交变电流的描述(课件PPT)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第二册 (人教版)

交变电流 第三章 第2节　交变电流的描述 返回导航 第三章　交变电流 物理 选择性必修 第二册 R 课程内容要求 核心素养提炼 1.知道描述交变电流的物理量，理解其物理意义，并会进行计算． 2．能灵活利用交变电流有效值的定义来求其有效值． 3．知道正弦式交变电流有效值与峰值的关系及在生活中的应用． 4．掌握描述正弦式交变电流的公式和图像两种方式. 1.物理观念：借助周期、频率、峰值、有效值等概念，体会物理观念的生成过程． 2．科学思维：交变电流有效值的推导及公式和图像的描述，体会物理模型建立在物理规律形成中的作用． 3．科学态度与责任：通过交变电流在生产、生活中的应用，体会科技发展对社会进步的推动作用. 栏目索引 教材知识梳理 知识方法探究 随堂达标训练 返回导航 第三章　交变电流 物理 选择性必修 第二册 R 一、周期和频率 变化快慢 周期性变化 周期性变化 赫兹 2πf 教材知识梳理 1．物理意义：描述交变电流____________的物理量． 2．周期：交变电流完成一次______________所需的时间，用T表示，单位是秒(s)． 3．频率：交变电流完成______________的次数与所用时间之比，用f表示，单位是________(Hz)． 4．ω、T、f的关系：T＝eq \f(1,f)或f＝eq \f(1,T) , ω＝_______. 返回导航 第三章　交变电流 物理 选择性必修 第二册 R [思考] 我国民用交变电流的周期T＝0.02 s，频率是多少？电流方向每秒钟改变多少次？ 提示　我国工农业生产和生活所用的交变电流频率是50 Hz，电流方向每秒改变100次． 返回导航 第三章　交变电流 物理 选择性必修 第二册 R 1．峰值 (1)意义：用来表示电流的________和电压的________. (2)应用：电容器所能承受的电压要________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________，如果它们在交变电流的一个周期内产生的热量________，则这个恒定电流的电流I、电压U，叫作这一交变电流的有效值． 二、峰值和有效值 强弱 高低 高于 电阻 相等 返回导航 第三章　交变电流 物理 选择性必修 第二册 R (2)应用 ①交流用电设备上所标的________电压和________电流； ②交流电压表测量的________； ③无特别说明时提到的____________的数值． 3．正弦式交变电流峰值和有效值的关系：I＝______，U＝______. 额定 额定 数值 交变电流 eq \f(Im,\r(2)) eq \f(Um,\r(2)) 返回导航 第三章　交变电流 物理 选择性必修 第二册 R √ × × [判断] (1)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．(　　) (2)关系式I＝eq \f(Im,\r(2)) 和U＝eq \f(Um,\r(2)) 适用于任意的交变电流．(　　) (3)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．(　　) 返回导航 第三章　交变电流 物理 选择性必修 第二册 R 1．公式描述：已知交变电流的周期T或频率f，又知电压的有效值或峰值，可表示为 2．图像描述：以电压随时间变化为例，图像如图所示． [思考] 正弦式交变电流的图像一定是正弦函数曲线吗？ 提示　不一定，根据计时起点不同，也可能是余弦函数曲线． 三、正弦式交变电流的公式和图像 正弦式交变电流u－t图像 u＝Umsineq \f(2π,T)t＝_______________ eq \r(2)Usineq \f(2π,T) t 返回导航 第三章　交变电流 物理 选择性必修 第二册 R 现在的调光台灯、调速电风扇，多是用可控硅电子元件来实现的．图示是经过一个双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，如图所示的交变电流是正弦式交变电流吗？如何求得该交流电压的有效值？ 提示　不是正弦式交变电流．根据电流的热效应即可求得有效值． 探究点一　对交变电流有效值的理解和计算 知识方法探究 返回导航 第三章　交变电流 物理 选择性必修 第二册 R 1．计算有效值的两种方法 (1)若按正(余)弦规律变化的交变电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E＝eq \f(Em,\r(2))，U＝eq \f(Um,\r(2))，I＝eq \f(Im,\r(2)). (2)对于非正弦式交变电流，必须根据有效值的定义进行计算． 第一步：计算交变电流在一个周期内产生的热量Q； 第二步：将热量Q用相应的物理量的有效值表示Q＝I2RT