(课件)第三章 2 交变电流的描述-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

2　交变电流的描述 第三章 交变电流 观 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 用示波器或其他设备观察交变电流的波形，并测算其峰值和有效值 科学探究：用示波器或其他设备观察交变电流的波形，并测算其峰值和有效值 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，会根据电流的热效应计算电流的有效值 目录 CONTENTS 新教材•知本与思辨 新教材•拓展与应用 01 02 新教材•知本与思辨 01 1．周期(T)：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。 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。 知识点一　周期和频率 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)周期越小、频率越大，交变电流变化越快。(　　) (2)频率的数值等于交变电流方向在单位时间内变化的次数。(　　) (3)频率的数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。(　　) (4)流过灯的交变电流不断变化，但我们看不出灯一明一暗，是因为电流变化太快。(　　) 知识点一　周期和频率 √  √ √ 2．思考题：决定交变电流周期和频率的因素是什么？ 答案：发电机转子的角速度。 知识点一　周期和频率 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高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿。 2．有效值 (1)让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，则此恒定电流的电流与电压的数值叫作这一交变电流的有效值。 知识点二　峰值和有效值 知识点二　峰值和有效值 知识点二　峰值和有效值 √ √ √ 2．思考题：交变电流的平均值就是有效值吗？ 答案：不是。 知识点二　峰值和有效值 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。若从线圈通过中性面位置开始计时，交变电流的图像是正弦曲线。 知识点三　正弦式交变电流的公式和图像 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)若从穿过线圈的磁通量为0开始计时，则交变电流的图像是余弦曲线。(　　) (2)交变电流的图像是余弦曲线时仍称为正弦式交变电流。(　　) (3)在一个周期内，正弦式交变电流的方向变化两次。　　(　　) 知识点三　正弦式交变电流的公式和图像 √ √ √ 知识点三　正弦式交变电流的公式和图像 新教材•拓展与应用 02 类型一　描述交变电流的物理量 例1 矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交变电流电动势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．此交变电流电动势的有效值为1 V 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 D 类型一　描述交变电流的物理量 活学活用 (多选)交流发电机的示意图如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为e＝311sin 100πt(V)。下列说法正确的是(　　) A．此交变电流的频率为100 Hz B．此交变电流电动势的有效值为220 V C．当线圈转到图示位置时，产生的电动势最大 D．当线圈转到图示位置时，穿过线圈的磁通量的变化率为0 BD 活学活用 类型二　非正弦式交变电流的有效值问题 例2 如图甲所示，调光台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的。现将某无级调光台灯接在220 V的正弦交变电流上，经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时电压表的示数是(　　) B 类型二　非正弦式交变电流的有效值问题 活学活用 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd一半处于磁感应强度为B的水平有界匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO′以角速度ω匀速转动，固定转轴恰好位于匀强磁场的右边界。则线框中感应电流的有效值为(　　) A 活学活用 类型三　正弦式交变电流的公式和图像 例3 小型交流发电机的示意图如图甲所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，V为理想交流电压表，电阻R＝1 Ω，线圈内阻不计。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是(　　) D 类型三　正弦式交变电流的公式和图像 类型三　正弦式交变电流的公式和图像 活学活用 (多选)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式交变电流的图像。当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦式交变电流的图像如图中图线b所示。下列关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是(　　) AD 活学活