第3章 第2节 描述交变电流的物理量（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（粤教版2019）

第二节　描述交变电流的物理量 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 学习目标 核心素养和关键能力 1.知道描述交变电流的物理量有峰值、有效值、瞬时值、平均值、周期、频率，理解其物理意义，并会进行计算。 2.能灵活利用交变电流有效值的定义来求其有效值。 3.知道正弦式交变电流有效值与峰值的关系及在生活中的应用。 4.理解正弦式交变电流的公式和图像，并能解答相关问题。 物理观念：峰值、有效值、瞬时值、平均值、周期、频率 科学思维：区别有效值和平均值，体会等效思想方法的应用，能利用交流电的“四值”解答相关问题 科学探究：探究交流电的有效值 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、周期和频率 1．周期 交变电流完成一次 变化的时间称为交变电流的周期，用符号T表示，单位是 。 周期性 秒 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 周期性变化的次数 所用时间 赫兹 Hz ω＝2πf 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 二、峰值和有效值 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 。 (2)意义：用来表示电流的 或电压的 。 (3)应用：电容器所能承受的电压要 交流电压的峰值。 最大数值 强弱 高低 高于 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 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 内它们产生的热量 ，那么这一恒定电流的数值称为交变电流的有效值。 (2)定义方法：“有效”指的是电流在一个周期内的 (选填“化学效应”或“热效应”)相等。 (3)应用：电气设备铭牌上标注的额定电压、额定电流都是有效值。 交流电压表和交流电流表测量的也是 。以后提到交变电流的数值，凡没有特别说明的，都指 。 一个周期 相等 热效应 有效值 有效值 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 三、用图像描述交变电流 Emsin ωt Umsin ωt Imsinωt 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 1．判断正误 (1)打点计时器所接交流电频率f＝50 Hz时，打点周期为T＝0.02 s。( ) (2)我国电网中交流电的频率是100 Hz。( ) (3)某段时间内的交流电的平均值等于这段时间初、末时刻瞬时值的算术平均值。( ) (4)我国民用交变电流的照明电压为220 V和动力电压为380 V都是指有效值。( ) (5)交变电流的有效值即为一个周期内的平均值。( ) √ × × √ × 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 我国民用交变电流的周期和频率是多少？电流方向每秒钟改变多少次？   提示：我国民用交变电流的周期是0.02 s，频率是50 Hz，电流方向每秒改变100次。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 (1)如图所示的交变电流是正弦式交变电流吗？ (2)如何求得该交流电压的有效值？ 提示：(1)不是正弦式交变电流。 (2)根据电流的热效应即可求得有效值。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 1．对交变电流有效值的理解 (1)交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的。 (2)恒定电流和交变电流的“三同原则”(即相同时间、相同阻值电阻和产生相同热量)。 (3)没有特别说明都指有效值，如交变电流的电压、电流以及用电器上标出的额定电压、额定电流，都是指有效值。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [思路点拨]　电流在前半个周期内按正弦式电流变化，后半个周期内为恒定电流，按电流的热效应分段计算求电流的有效值。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教