3.1 交变电流的特点 课件-2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第二册

第三章 交变电流与远距离输电 第1节 交变电流的特点 思考与讨论： 用示波器或电压传感器先观察电池供给的电压的波形，再观察学生电源交流挡供给的电压的波形。这两种波形各有什么特点？ 1. 直流电流（DC） 方向不随时间变化的电流称为直流。 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。 t i 0 恒定电流 一：直流电流和交变电流 2. 交变电流（AC） 大小和方向随时间做周期性变化，这样的电流叫作交变电流。 t i 0 t i 0 思考：下面的图形是表示交流电还是直流电？ t i 0 t i 0 参考答案：表示的是直流电，因为电流的大小虽然在不断变化，但电流方向没变，所以属于直流电。 迷你实验室： 通交变电流的灯丝在磁场中的抖动 灯丝中的电流方向周期性变化，所受安培力方向周期性变化，所以灯丝在抖动。 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 二：周期和频率 4.不同国家和地区电的频率标准不同。 5.正弦式交变电流：电流的大小和方向随时间按正弦规律变化。 t i O (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 6.交变电流并不都是按照正弦规律变化的。电力系统中应用的大多是正弦式电流，在电子技术中也常遇到其他形式的交流，如乙丙丁 三：峰值和有效值 表示电流的强弱或电压的高低。 1.峰值：交变电流的电动势、电流、电压的最大值Em、Im、Um. 接入交流电时，100V要高于交流电的峰值！ 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。 通过大小相同电阻R 在交流电的一个周期内 交流的有效值为ＩＵ 恒定电流 交流 （1）正弦交变电流的最大值为有效值的　　倍。 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。 （2）实际生活中遇到的有效值 电流表读数 电压表读数 保险丝熔断电流 用电器工作电压电流 3.对最大值和有效值进一步强调说明： ①交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值。 ②交流电流表和交流电压表的读数是有效值，对于交流电若有特殊说明的均指有效值。 ③在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 ④保险丝的熔断电流是有效值。 ⑤电容器的击穿电压是最大值。 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 4.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： (1)交流电的图像一定是正弦曲线。(　　) (2)正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期。(　　) (3)正弦式交变电流1 s内交变电流出现最大值的次数等于频率。(　　) (4)正弦式交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍。(　　) (5)50 Hz的交变电流,其周期等于0.05 s。(　　) (6)任何交变电流的峰值都是有效值的倍。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)× 2.某交变电压瞬时值表达式为 u= 6sin 314t V ，则（　） A．用此交变电流作为打点计时器的电源时，打点周期为2s B．把额定电压为6v 的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光 C．把额定电压为6v 的小灯泡接在此电源上，小灯泡将被烧毁 D．耐压6v 的电容器可以直接接在此电源上 B A.该交变电流的周期为2 s B.该交变电流电压的有效值为200 V C.将该交变电流加在交流电压表两端时,电压表示数为200 V D.将该交变电流加在启辉电压(达到或超过启辉电压后氖管会发光)为200 V的氖管上,氖管未被击穿,氖管1秒钟内发光次数为100次 3.某交变电流电压随时间的变化规律如图所示(初始部分为正弦函数的四分之一周期),下列说法正确的是(　　) D 4.如图所示，正弦波和方波交变电流的最大值相等，周期也相等，现使它们通过完全相同的电阻，则在相同的时间（远大于周期）内，两电阻发热之比Q甲:Q乙等于（ ）　 　 A． B． C． D．1 B 交变电流完成一次周期性变化所需的时间T 峰值和有效值之间的关系 周期的倒数叫作频率f 峰值和有效值 交变电流的描述 周期和频率 峰值：一个周期内所能达到的最大值 交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流 直流电流：方向不随时间变化的电流 直流电流和交变电流 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com $