内容正文:
第三章 交变电流
交变电流
实验探究
01
交变电流和直流电的区别
02
交流电的变化规律
03
实验探究
核心解疑
典例解析
随堂演练
走近高考
理解能力:1.知道交变电流的周期、频率的概念,掌握T、f、ω之间的
关系.
2.理解交变电流的峰值、有效值的概念.
3.理解正弦式交变电流的公式和图像.
应用能力:会根据电流的热效应计算电流的有效值.
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走近高考
交变电流
掌握
描述交流电的物理量
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01
KEQIANRESHEN
>>课前热身 夯实基础
一、周期和频率
1.周期(T):
交变电流完成一次_______变化所需的时间.
2.频率(f):
交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫作它的频率,数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的_____.
3.周期和频率的关系:T=____或f=____.
4.角速度与周期、频率的关系:ω= =_____.
周期性
次数
2πf
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二、峰值和有效值
1.峰值:交变电流的电压、电流能达到的最大数值叫峰值.电容器所能承受的电压要_____交流电压的峰值,否则电容器就可能被击穿.
2.有效值:让交变电流与恒定电流分别通过_________的电阻,如果在交变电流的一个周期内它们产生的_____相等,则此恒定电流的电流与电压叫作交变电流的有效值.
3.正弦式交变电流最大值与有效值之间的关系
E=____=______Em,U=____=_____Um,I=____=_____Im
高于
大小相同
热量
0.707
0.707
0.707
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三、正弦式交变电流的公式和图像
1.正弦式交变电流的公式和图像可以详细描述交变电流的情况.若线圈通过中性面时开始计时,交变电流的图像是_____曲线.
2.若已知电压、电流最大值分别是Um、Im,周期为T,则正弦式交变电流
电压、电流表达式分别为u=__________,i=_________.
正弦
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3.正弦式交变电压的图像如图1所示
图1
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HEXINJIEYI
>> 核心解疑 夯实基础
02
一、周期和频率
如图3所示的交变电流完成一次周期性变化需要多长时间?在1 s内完成多少次周期性变化?
图3
答案 完成一次周期性变化需要0.02 s;在1 s内完成50次周期性变化.
1.周期:交变电流完成一次周期性变化所需的时间.在交变电流的图像中,一个完整的正弦波形对应的时间为一个周期T.
2.频率:交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比,其数值等于单位时间内完成周期性变化的次数.
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3.周期和频率的关系:f= ,如图4为我国照明电路的u-t图像,则交流电的周期T=0.02 s,频率f=50 Hz.
图4
说明 交变电流的周期和频率跟发电机转子的角速度ω或转速n有关.ω(n)越大,周期越短,频率越高,其关系为ω= =2πf=2πn.
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二、峰值和有效值
1.如图6是通过一个R=1 Ω的电阻的电流i随时间t变化的图像.
图6
(1)试计算1 s内电阻R中产生的热量.
答案 Q=I12Rt1+I22Rt2=42×1×0.5 J+22×1 ×0.5 J=10 J.
交变电流
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(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1 s内产生同样的热量,这个电流是多大?
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2.某交流电压的瞬时值表达式u= ,把标有“6 V 2 W”的小灯泡接在此电源上会不会被烧坏?把标有6 V的电容器接在此电源上会不会被击穿?
答案 小灯泡不会被烧坏.交流电压的瞬时值表达式u=