3.2 交变电流的描述（课件）-【新教材精创】2020-2021学年高中物理新教材同步备课（人教版选择性必修第二册)

人教版2019版选择性必修第二册 第三章 交变电流 3.2 交变电流的描述 回忆上节课主要内容 矩形线框在匀强磁场中怎样匀速转动时，会在线框中产生正弦式交流电。 如果从中性面开始计时，是否会写通过线框的磁通量、电动势、电流、部分电路电压与时间的函数表达式？是否会画出相应的图像？观察图像，有何特征？(周期性、有最大值、有最小值) 正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，那么我们如何描述这种电流的变化特征呢？ 想一想 我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫作它的周期，通常用T表示，单位是秒。 交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫做它的频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。频率通常用f表示，单位是赫兹。 或 一、周期和频率 或 想一想 一交变电流的电压随时间的变化图像如图所示，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？ T=0.02s 峰值： Em ＝NωBS Im ＝ Em /R总 Um ＝ Im R外 二、峰值和有效值 想一想 如图所示是通过一个R为1Ω的电阻的电流 i 随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。 1. 怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量？ 2. 如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大？ （1） 设0-0.2s内电路中产生的热量为Q1，则Q1=12×1×0.2=0.2J 设0.2-0.5s内电路中产生的热量为Q2，则Q2=22×1×0.3=1.2J 设0.5-0.8s内电路中产生的热量为Q3，则Q3=22×1×0.3=1.2J 设0.8s-1s内电路中产生的热量为Q4，则Q4=12×1×0.2=0.2J 故1s内产生的总热量Q=Q1+Q2+Q3+Q4=2.8J （2）2.8=I2×1×1 得出I=1.67A。 让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流的电流与电压分别为 I、U，我们就把 I、U 叫 作这一交变电流的有效值。 R R ~ 二、峰值和有效值 二、峰值和有效值 理论计算表明，正弦式交变电流的有效值I、U与峰值Im、Um 之间有如