第三章 第二节 描述交变电流的物理量-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习全书word（粤教版）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 6.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 第二节 描述交变电流的物理量 [课标引领] 建构核心素养 知道描述交变电流的周期、频率、峰值、有效值等概念， 物理观念 体会物理观念的生成过程 掌握交变电流有效值的推导及公式和图像的描述，体会 科学思维 物理模型在物理规律形成中的作用 科学态度 通过交变电流在生产、生活中的应用，体会科技发展对社 与责任 会进步的推动作用 基础探究 彩戒概金，掌提新知 ⑧情境化导学 一、周期和频率 ②问题情境 前面我们学习过的匀速圆周运动和简谐运动，都是一种周期性运动， 我们用周期T来描述它们周期性运动的快慢，请先回忆一下周期的定 义以及周期T和频率「的关系，并思考交变电流的变化具不具有周期 性？能否用周期和频率来描述交变电流变化的快慢？ 答案：做匀速圆周运动的质点运动一周所用的时间及物体做简谐运动 完成一次全振动所用的时间叫作周期，周期T,交变电流的变化也 具有周期性，可以用周期和频率描述其变化的快慢. ·独家授权侵权必究 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 1.周期 交变电流完成一次周期性变化的时间称为交变电流的周期，用符号T 表示，单位是秒(s). 2.频率 是反映交变电流做周期性变化快慢的物理量，用交变电流在一段时间 内做周期性变化的次数与所用时间之比来表示，它的符号是「，单位是 赫兹(z). 3.周期和频率的物理意义 描述交变电流变化快慢的物理量. 4.o、T、f的关系 T或f是，ω2rf要 二、峰值和有效值 )问题情境 我们知道交变电流的瞬时电动势是随时间不断变化的，如图为一电容 器，若将电容器接在交流电源上，要保证电容器不被击穿，需要注意交 变电压的哪个值不能超过它所承受的最大电压？ 答案：最大值 1.峰值 (1)定义：交变电流的峰值是指在一个周期内所能达到的最大数值.交 变电流的电动势、电流和电压的峰值分别用E、I和卫表示， ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (2)应用：交流电压的峰值不能超过电容器、二极管等元器件所能承受 的最大电压】 2.有效值 (1)定义 让交变电流和恒定电流分别通过相同阻值的电阻，如果在交变电流的 一个周期内它们产生的热量相等，那么这一恒定电流的数值称为交变 电流的有效值.交变电流的电动势、电流和电压的有效值分别用E、工 和卫表示。 (2)应用. ①各种使用交变电流的电气设备所标注的额定电压和额定电流的数 值 ②交流电流表、交流电压表等电气仪表测出的数值， ③无特别说明时提到的交变电流的数值， 3.正弦式交变电流的电动势、电流和电压的有效值和峰值的关系：E 告0.707E1 -0.7071. u号0.707. 三、用图像描述交变电流 )问题情境 如图所示的两种交变电流的图像不同的原因是什么？你在图像上可以 直接或间接得到哪些信息？ ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 6 zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 te/V 10 0 2π -10 te/v 10 0 2π -10 答案：图像不同的原因是计时位置起点不同：图像上可以直接得到的 信息是交变电流电动势的峰值和周期，可间接得到的是交变电流电动 势的有效值、交变电流的频率、线圈转动的角速度等 1.正弦式交变电流的公式描述 己知正弦式交变电流的周期T,又知电动势、电流和电压的峰值，可表 示为 e-E sin栾t, i=Isin孪t u-U sin娈t, 2.正弦式交变电流的图像描述 3T +独家授权侵权必究· 学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ⑧思考与自测 1.判断正误 (1)生活用电的电压是220V,这个电压是峰值.(×) (2)某段时间内交变电流的平均值等于这段时间初、末时刻瞬时值的 算术平均值.(×) (3)交变电流电压的变化规律u=Usin t中ω表示交变电流的频率. (×) 2.我国民用交变电流的周期T=0.02s,频率是多少？电流方向每秒改 变多少次？ 解析：我国民用交变电流频率是f·=50Hz,电流方向每秒改变100 次 答案：50Hz100次 3.如图是一个正弦式交变电流的波形图.根据-t图像求出它的周期、 频率、电流的峰值、电流的有效值 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 i/A 10 0 0.05 0.1 0.150.2 0.25 -10 解析：由图像知周期T=0.2s,电流峰值10A, 则频率f-5,电流有效值I号-52A. 答案：0.2