第六节 交流电及安全用电 （教学课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版通用类）

物 理 第六节 交流电及安全用电 主题五 电与磁及其应用 通 用 类 高等教育出版社 你是如何挑选优质的满足你需要的接线板的？ 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 主要 内容 3 4 2 1 人的触电类型 交流电的变化规律 周期和频率 安全用电 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 1 交流电的变化规律 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 　　大小及方向都随时间做周期性变化的电流称为交流电，简称交流。 一、正弦交流电的产生 设线圈在以角速度 ω转动的过程中，产生的最大感应电动势为 Em，线圈平面从右图所示的 OO’ 位置开始转动，经过时间 t，线圈转过的角度是 ωt。在线圈转动一周的过程中，感应电动势的大小及方向随时间按正弦规律做周期性变化，在某一时刻 t 的瞬时值可用三角函数式(解析式)来表示，即 式中 e 随时间按正弦规律变化，不同的时刻有不同的数值，称为电动势的瞬时值。 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 如果将线圈和电阻组成闭合电路，电路中就有了感应电流。设闭合电路的总电阻为 R，则电流的瞬时值可表示 此电路中某一电阻R’ 两端的电压的瞬时值也同样是按照正弦规律变化的，即 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 二、正弦交流电 　　大小及方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、电压、电动势称为正弦交流电流、电压、电动势，在某一时刻 t 的瞬时值可用三角函数式(解析式)来表示，即 i ( t ) = Imsin t u ( t ) = Umsin t e ( t ) = Emsin t i ( t ) = Imsin( t  i 0) u ( t ) = Umsin( t  u0) e ( t ) = Emsin( t  e0) 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 式中，Im、Um、Em 分别称为交流电流、电压、电动势的振幅(也称为峰值或最大值)，电流的单位为A (安)，电压和电动势的单位为 V(伏)； 称为交流电的角频率，单位为rad/s (弧度/秒)，它表征正弦交流电流每秒内变化的电角度； i 0，u0，e0分别称为电流、电压、电动势的初相位或初相，单位为 rad（弧度） 或 (度)，它表示初始时刻(t = 0 时)正弦交流电所处的电角度。 振幅、角频率、初相这三个参数称为正弦交流电的三要素。任何正弦量都具备三要素。 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 2 周期和频率 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 　　1．周期 正弦交流电完成一次循环变化所用的时间称为周期，用字母 T 表示，单位为s（秒） 。显然正弦交流电流或电压相邻的两个最大值(或相邻的两个最小值)之间的时间间隔即为周期，由三角函数知识可知 一、周期与频率  = 2 f 2．频率 交流电周期的倒数称为频率(用符号 f 表示)，即 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 把示波器的“扫描范围”旋钮置于“10～100 Hz”挡，调节“扫描微调”旋钮，使亮斑变为一条稳定的亮线； 调节“X增益”旋钮，使亮线的水平宽度适当； 调节把“衰减”调节旋钮置于“ ”挡，即由机内提供竖直方向按正弦规律变化的交流电压信号； 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 【观察与体验】 用示波器观察正弦交流电波形 调节“扫描微调”旋钮，使屏上出现一个稳定的一个波长的正弦波形曲线，如右图所示。 此时示波器的扫描频率正好与信号频率相等，为50 Hz。 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 【观察与体验】 用示波器观察正弦交流电波形 再次调节“扫描微调”旋钮，改变示波器的扫描频率，使光屏上出现稳定且完整的两个波长的正弦波形曲线，如右图所示。 与同学讨论，此时示波器的扫描频率是多少？ 主题五 电与磁及其应用 第六节 交流电及安全用电 　　3.有效值 在电工技术中，有时并不需要知道交流电的瞬时值，而规定一个能够表征其大小的特定值——有效值，其依据是交流电流和直流电流通过电阻时，电阻都要消耗电能(热效应)。 　　设正弦交流电流 i( t ) 在一个周期 T 时间内，使一电阻R 消耗的电能为 WR ，另有一相应的直流电流 I 在时间 T 内也使