3.2 交变电流的描述 课件 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2024/12/19 1 物理组 人教版物理选择性必修二第3章《交变电流》 第2节：交变电流的描述 高二物理组 邱鹏 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 2 物理组 正弦交流电的变化规律： 瞬时电动势 瞬时电流 瞬时电压 正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，那么我们如何描述这种电流的变化特征呢？ 温故而知新 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 3 物理组 1.周期： 2.频率: 交变电流完成一次周期性变化所需的时间。 交变电流一秒内完成周期性变化的次数。 3.关系： 符号是T 单位为s 符号是f 单位为Hz 一、周期和频率 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 4 物理组 一交变电流的电压随时间的变化图像如图所示，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？ 思考与讨论： 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 5 物理组 4.我国生产和生活所用交流电： （1）周期：T=0.02s （2）频率：f=50Hz （3）角速度：ω=100π rad/s （4）在1s内电流的方向变化100次 一、周期和频率 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 6 物理组 二、峰值和有效值 1、峰值：交变电流的电动势、电流、电压的最大值Em、Im、Um. 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 7 物理组 如图所示电流I=2A通过一个R=2Ω的电阻。它是恒定电流。怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量？ 1 2 3 2 4 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 8 物理组 思考与讨论：如图所示通过一个R=1Ω的电阻的电流i随时间变化的曲线。它不是恒定电流。 （1）怎样计算通电1 S内电阻R中产生的热量? （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，这个电流是大？ -2 1 2 i/A t/s -1 0 0.5 1 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 9 物理组 2.有效值：让交流和恒定电流分别通过大小相同电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流是I、电压是U，我们就把这I、U叫做这个交流的有效值。 通过相同的电阻（R） 经过相同的时间（T） 恒定电流 交流 产生相同的热量（Q） “有效”指的是电流热效应的等效。 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 10 物理组 上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用。需按定义计算。 （1）理论计算表明，正弦交变电流的最大值为有效值的　　倍。 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 11 物理组 小试身手 A 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 12 物理组 （2）实际生活中遇到的有效值 电流表读数 电压表读数 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 13 物理组 保险丝熔断电流 用电器工作电压电流 山东省聊城市水城中学 交变电流的“四值” 名称 物理含义 重要关系 适用情况 瞬时值 交变电流某一时刻的值 e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt 分析交变电流在某一时刻的情况 最大值 最大的瞬时值 Em＝NBSω 确定用电器的耐压值 山东省聊城市水城中学 交变电流的“四值” 名称 物理含义 重要关系 适用情况 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定、电动势、电压或电流值 (1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量) (2)交流电表的测量值 (3)电气设备标注的额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 平均值 交变电流图像中图线与时间轴所夹“面积”与时间的比值 计算通过电路横截面的电量： 山东省聊城市水城中学 C 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 17 物理组 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 18 物理组 视频：观察电容对交变电流的作用 山东省聊城市水城中学 1．两个完全相同的电热器，分别通以如图甲、乙所示的交变电流，在一段相同且较长时间内，它们的发热量之比为Q1∶Q2＝4∶1，则I1∶I2等于（　　） A．4∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．1∶1 2．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个阻值为10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（　　） A．感应电流的有效值为 B．该交流电的频率为50Hz C．若将该交流电接在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W D．该感应电动势的瞬时值的表达式e＝100sin （25πt）V Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.71 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.37 $$