3.2 描述交变电流的物理量 课件 -2026-2027学年高二下学期物理粤教版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦交变电流的周期、频率、峰值、有效值、图像描述及有效值计算，通过复习回顾交变电流定义、产生特点和公式，搭建前后知识联系的学习支架。 其亮点在于通过“讨论与交流”联系生活50Hz交变电流实例培养科学态度与责任，“实验与探究”用示波器和电压表测量强化科学探究能力，例题与练习通过图像分析和公式推导提升科学思维。采用实验、讨论、例题结合的教学方法，学生能深化概念理解，教师可直接使用丰富素材提升教学效果。

授课教师：物思理 粤教版高中物理选择性必修第二册课件 第三章 交变电流 第二节 描述交变电流的物理量 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 第二节 描述交变电流的物理量 1、周期和频率 2、峰值和有效值 4、交变电流有效值的计算方法 3、用图像描述交变电流 5、总结与练习 目录 探究新知 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2 1、交变电流： 2、交变电流产生的特点： 线圈位于中性面时，通过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，此时无感应电流 线圈位于与中性面垂直的平面时，通过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电流最大 线圈每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，线圈每转动一圈要经过两次中性面，感应电流的方向改变两次。 3、交变电流公式（线圈从中性面开始转动）： 感应电动势随时间变化的规律 感应电动势的峰值 大小和方向随时间做周期性变化的电流 e=Emsin ωt Em=NBS ω 复习回顾 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 线圈转动一周，电动势、路端电压和电流均按正弦规律完成一个周期的变化。我们将交变电流完成一次周期性变化的时间称为交变电流的周期，用符号T表示，单位是秒。 e o T/4 2T/4 3T/4 T π/2 π 3π/2 2π ωt t 一.周期和频率 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1、周期：交变电流完成一次周期性变化的时间称为交变电流的周期。用T 表示，单位是秒(s)。 2、频率： （1）物理意义：反映交变电流做周期性变化快慢的物理量。 （2）定义：交变电流在一段时间内做周期性变化的次数与所用时间之比。 （4）单位：赫兹，符号:Hz （3）符号： 3、周期和频率的关系： Um u/V t/s 0 0.04 0.02 -Um u=Umsinωt 一.周期和频率 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 （1）我们日常生活中使用的交变电流频率是多少？该频率的物理意义是什么？为什么我们感受不到灯泡在闪烁？ （2）正弦式交变电流的周期T 和频率 f ，与交流发电机转子转动的角速度ω有什么关系？ 我们日常生活中使用的交变电流频率是50Hz,物理意义是指发电机的转子每秒钟旋转50圈，产生50个正弦（或余弦）波形，电流方向改变100次.看不到灯泡闪烁是因为人的眼睛有视觉暂留，也叫作视觉惰性，频闪太快时，我们感受不到灯泡在闪烁。 正弦式交变电流的周期T 和频率f,与交流发电机转子的角速度ω的关系： 一.周期和频率 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 例题1：一交变电流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？ 一.周期和频率 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1、峰值：交变电流在一个周期内，电压、电流所能达到的最大数值称为峰值（最大值），如 Em、Im、Um 等。 Um u/V t/s 0 0.04 0.02 -Um 二.峰值和有效值 交变电路中用电器的耐压值应大于交变电流的峰值，如电容器、二极管上的标称电压值（耐压值）是电容器两极间所允许电压的最大值。 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2、有效值： (1)定义：让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，那么这一恒定电流的数值称为交变电流的有效值。交变电流的电动势、电流和电压的有效值分别用 E、I 和U表示。 二.峰值和有效值 R R 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、水的初温相同。 若直流电源用10分钟把水烧开，而用交流电时也是用10分钟把水烧开。 二.峰值和有效值 我的电流是恒定的3A 我10分钟把水烧开 我10分钟也把水烧开！ 我的电流是变化的 我的电流有效值也是3A 交流电的热效果和直流电相同 3A 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 对交流电有效值的理解： （1）“三同”，即相同的时间、相同的阻值、相同的热量。 （2）各种交流用电器上的铭牌标识的电压、电流为有效值。 （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）交流电流表和交流电压表的读数是有效值。 （5）保险丝的熔断电流为有效值。 二.峰值和有效值 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.装置：实验电路如图(a)。 2.原理：用示波器测量峰值， 用电压表测量有效值，如图(b)。 3.记录：把实验数据记录在表中。 4.结论：对于正弦交变电流， 有效值与峰值之间的关系是： 交变电流的有效值与峰值之间的关系 (a) (b) 二.峰值和有效值 任何交变电流都有有效值，但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。 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 根据正弦式交变电流的公式，可以绘制出正弦式电流的电动势e、电流i和电压u随时间变化的图像，并可在图中标出了周期、峰值等物理量。 三.用图像描述交变电流 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.如图所示是一个正弦式电流的图像。根据图像求出它的周期、频率、电流的峰值、电流的有效值，并写出正弦式电流的表达式。 三.用图像描述交变电流 P71 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 典例.如图所示为一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电电流的有效值为： A、 B、5A C、 D、3.5A A 2 5 B 四.交变电流有效值的计算方法 0 0.02 0.04 i/A t/s 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2.将阻值为2 Ω的电阻接到电压按如图所示规律随时间变化的交流电路中。该交变电流的周期是多少？一个周期内电阻两端电压的有效值是多少？ 四.交变电流有效值的计算方法 P71 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 典例.如图所示的电流通过电阻R，则电流表的示数为　　　A。 i/A 5 t/s 0 0.02 0.04 0.06 正弦曲线 A R 2.5 四.交变电流有效值的计算方法 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.如图是某种正弦交变电压的波形图，由图可确定该电压的(　　) A.周期是0.01 s B.最大值是220 V C.有效值是220 V D.表达式为u＝220sin (100πt) V C 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2.电阻R1、R2与交流电源按照如图甲所示方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则(　　) A.通过R1的电流有效值是1.2 A B. R1两端的电压有效值是6 V C.通过R2的电流最大值是A D. R2两端的电压最大值是V B 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 3. 甲、乙两种交变电流的电流I 随时间t 变化的关系分别如图甲、乙所示，则甲、乙电流的有效值之比为(　　) C A.7∶8 B.7∶8 C.5∶4 D.5∶8 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 *5.如图甲所示的电路中，电阻R=10Ω，电压表量程为0～200V，电源接如图乙所示的交流电，下列说法正确的是（　　） A．电压表会由于测量值超出量程而被损坏 B．每经过1秒，通过R的电流方向改变50次 C．不考虑温度对电阻的影响，R的实际功率为3025W D．将电压表换为耐压值是250V的电容器，电容器可以安全工作 C 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 See you later! 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 $