第3章 第1节 交变电流的特点（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案（鲁科版2019）

第1节　交变电流的特点 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 学科素养 目标要求 物理观念： 1.建立描述交变电流的物理量——周期、频率、峰值、有效值、相位的概念。 2.熟记正弦式交变电流的有效值和峰值之间的关系。 科学思维： 1.根据电流热效应计算有效值，体会等效思维方法的运用。 2.通过特殊形式电流的有效值的计算培养综合分析能力。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课后巩固 素养提升 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 一 直流电流和交变电流 1．直流电流：________不随时间变化的电流为直流电流，俗称直流电。 2．交变电流：交流电源提供的电压随时间做周期性变化，因而在电路中形成的电流大小和方向也随时间做________变化，我们称这种电流为交变电流，俗称________。 方向 周期性 交流电 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 4 周期性 周期性 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 最大 峰值 相等 时间 相等 0.707 0.707 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 自主评价——————————————— 1．判断下列说法的正误。 (1)正弦式交变电流的正负两部分是对称的，所以有效值为零。(　　) (2)交变电流的有效值就是一个周期内的平均值。(　　) (3)一个正弦式交变电流的峰值和周期、频率一样是不变的，但有效值是随时间不断变化的。(　　) (4)交流电路中，电压表、电流表的测量值都是有效值。(　　) × × × √ 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 7 2．如图为一个正弦式交变电流的图像，由图可知，电流的峰值Im＝________ A，有效值I＝________ A，周期T＝________ s，频率f＝________ Hz，初相位φ＝________。 1 4 0.25 0 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 　周期和频率 [探究导入]　如图所示的交变电流完 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？ 提示：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。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 [典例1]　(多选)矩形金属线圈共10匝，绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。下列说法中正确的是(　　) A．此交变电流的频率为0.2 Hz B．1 s内电流方向变化10次 C．t＝0.1 s时，线圈平面与磁场方向平行 D．1 s内线圈转5圈 BD 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 峰值和有效值 [探究导入]　1．如图是通过一个R＝1 Ω的电阻的电流i随时间t变化的图像。 (1)试计算1 s内电阻R中产生的热量。 提示：(1)Q＝I12Rt1＋I22Rt2＝42×1×0.5 J ＋22×1×0.5 J＝10 J。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (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，这个电流是多少？ 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 2．峰值和有效值的应用 (1)峰值：电容器所能承受的电压应高于交流电压的峰值，否则电容器可能被击穿。 (2)有效值 ①电气设备铭牌上标注的额定电压、额定电流。 ②交流电压表和交流电流表的数值。 ③保险丝的熔断电流。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 B 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 [典例3]　(多选)图甲、乙分别为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压的波形是正弦函数的一部分。下列说法正确的是(　　) A．图甲、乙均表示交流电 B．图甲所示电压的瞬时值表达式 为u＝20sin 100πt (V) C．图甲所示电压的有效值为10 V D．图乙所示电压的有效值为10 V ABD 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理