第3章 第1节　交变电流的特点—2020-2021学年新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第二册同步学案

第1节　交变电流的特点 学习目标：1.[物理观念]知道什么是直流电、交变电流并能够区分。　2.[物理观念]知道交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。　3.[科学思维]理解交变电流的最大值和有效值，能利用有效值的定义计算常见交变电流的有效值。 阅读本节教材，回答第52页“问题”并梳理必要知识点。 教材P52问题提示：交变电流是方向随时间做周期性变化的电流，直流电是方向不随时间变化的电流。描述交变电流的物理量有周期、频率、最大值和有效值等。 一、直流电流和交变电流 1．直流电流：方向不随时间变化的电流。 2．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流。 3．交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，俗称交流。 4．图像特点 (1)恒定电流的图像是一条与时间轴平行的直线，如图甲所示。 (2)交变电流的图像有时会在时间轴的上方，有时会在时间轴的下方，即随时间做周期性变化，如图乙所示。 甲　　　　　　　　　　乙 二、交变电流的周期和频率 1．交变电流的周期和频率的比较 周期(T) 频率(f) 定义 交变电流完成1次周期性变化所需的时间 交变电流在一段时间内完成周期性变化的次数与这段时间之比 单位 s(秒) Hz(赫兹) 作用 表示交变电流变化的快慢 我国交 变电流 0.02 s 50 Hz 联系 T＝eq \f(1,f)或 2.正弦式交变电流 大小和方向随时间按正弦规律变化的电流。 三、交变电流的最大值和有效值 1．最大值 交变电流在一个周期内所能达到的最大值叫作交变电流的最大值，又称峰值，交变电流的电流、电压的峰值分别用Im和Um表示。 2．有效值 让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，则该恒定电流的数值就叫作交变电流的有效值。交变电流的电流、电压的有效值分别用I、U表示。 3．正弦式交变电流的有效值和最大值的关系 U＝eq \f(Um,\r(2))≈0.707Um，I＝eq \f(Im,\r(2))≈0.707Im。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)只要是交变电流，其峰值就是有效值的eq \r(2)倍。 (×) (2)家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值。 (√) (3)电容器的耐压值指的是交变电流的最大值。 (√) (4)我国生活用电的频率是50 Hz，这种交