【步步高】鲁教版 高中物理选修3-2：3.1交变电流的特点（22 张，含视频动画）（6份打包）

第三章 交变电流 学案1 交变电流的特点　 演示:观察直流电和交变电流的波形图 1、直流电流(DC) 2、交变电流(AC) 方向不随时间变化的电流称为直流电。电池供给的电流,大小和方向都不随时间变化,所以属于直流. 家庭电路中的电流,大小和方向都随时间做周期性变化,这样的电流叫做交变电流。 一、恒定电流和交变电流的比较 实验说明了什么? 一、恒定电流和交变电流的比较 1 下列表示交变电流的有（ ） 根据交变电流的定义分析，是否属于交变电流关键是看电流方向是否发生变化，而不是看大小． i t i t t (E) 0 i t (A) (B) (C) (D) 0 0 0 0 t e u 1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。 2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。 3、关系： 一个周期内电流方向改变两次。 二、交变电流的周期和频率 我国生产和生活用交流电的周期T=_____s，频率f= ____Hz，角速度ω=_____rad/s，在1s内电流的方向变化____次。 0.02 50 100π 100 2 (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲 二、交变电流的周期和频率 教学录像：用示波器观察几种交变电流的波形图 二、交变电流的周期和频率 三、交变电流的最大值和有效值 什么是交变电流的峰值（Em，Im，Um）？ 0.02 0.01 1、最大值（峰值）：电流或电压所能达到的最大值。 i/mA 0.5 t/s -0.5 电容器的耐压值 三、交变电流的最大值和有效值 电容 耐压值（最大值） 在实际中我们常常只要知道交变电流在某段时间内的平均效果就可以了。 那么我们怎样来衡量交变电流的平均效果呢？ 请看下面的思考与讨论 三、交变电流的最大值和有效值 [思考与讨论] 如图所示的电流通过一个R=1Ω的电阻，它不是恒定电流。 怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量? Q=I12Rt1+I22Rt2=2.8J 如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大? Q=I2Rt=2.8J 三、交变电流的最大值和有效值 i/A t/s 1 -2 -1 2 0 1 0.5 2.有效值 定义： 根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。 3.正弦交流电的有效值与最大值的关系： E、U、I 三、交变电流的最大值和有效值 说明： 1、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电； 2、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值； 3、交流电流表和交流电压表的读数是有效值 4、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值 三、交变电流的最大值和有效值 平均值： 2、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。 注意：峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。 1、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 三、交变电流的最大值和有效值 如图是一个按正弦函数规律变化的交变电流.请根据图象求出它的周期,频率,最大值和有效值. 解析:由图象可知: T=0.2s 根据 f=1/T 得:f=5Hz. 有效值: 最大值:   3 i/A t/s +10 -10 0.05 0.1 0.15 0.2 根据电流的热效应先计算电流的有效值． 4 1.某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_____Hz。若将该电压加在10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于______V；若将该电压加在一阻值为1KΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于______ A。 200 －200 2 0.25 200 u/v t/s 2．如图所示的(a)、(b)两图分别表示两个交变电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的(　　)． A．有效值 B．频率　　　 C．最大值 D．均不一样 周期一样 3．如图所示，是一交变电流随时间变化的图象，求此交变电流的有效值． $$