内容正文:
学业分层测评
知识点一
知识点二
第1节 交变电流的特点
知识点三
学 习 目 标 知 识 脉 络
1.知道什么是恒定电流、交变电流.
2.知道交变电流的周期、频率以及它们之间的关系.
3.理解交变电流的最大值和有效值,能利用有效值的定义计算常见交变电流的有效值.(重点、难点)
恒定电流和交变电流的比较
正极
负极
没有
大小
方向
周期性
恒定电流
交变电流
电极
有固定的 、
固定的正、负极
波形
特点
(定义)
和 不随时间变化——恒定电流
大小和方向随时间 变化——交流电
[先填空]
×
×
[再判断]
1.方向不变的电流就是恒定电流.( )
2.i-t波形图是正弦曲线的一定是交变电流.( )
[后思考]
方向随时间周期性变化的电流就是交变电流吗?
【提示】 是,只要方向随时间周期性变化的电流即为交流电.
[合作探讨]
如图3-1-1所示电路,其中二极管的特点是单向导电.
图3-1-1
探讨1:a、b两端接入干电池时,可以观察到什么现象?
【提示】 只有一个二极管会亮.
探讨2:a、b两端接在手摇式发电机两端时,又会观察到怎样的现象?
【提示】 当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或的闪亮,原因是发电机产生与直流不同的电流,两个发光二极管一会儿接通这一个,一会儿再接通另外一个,电流方向不停地改变.
[核心点击]
1.交变电流与直流电的区别
交变电流
直流电
脉动直流
恒定电流
方向
随时间周期性变化
不随时间变化
不随时间变化
大小
可以随时间变化也可以不随时间变化如矩形脉冲
可以随时间变化
不随时间变化
2.常见的几种交变电流的图象
不同的交变电流的变化规律不同,常见的有以下几种情况,如图3-1-2所示.
图3-1-2
无论大小是否变化,但都有一个共同的特点,就是电流的方向一定随时间做周期性变化.
1.如图所示的各图象中表示交变电流的是( )
【解析】 B、C两图象中,虽然电流大小随时间做周期性变化,但方向从图上看在t轴一侧方向不变,故不是交变电流.A图中电流的方向没发生变化,不是交变电流.D图中,从图上看电流分布在t轴两则,电流的大小、方向均做周期性变化,是交变电流.故选D.
【答案】 D
2.如图所示,其中不表示交变电流的是( )
【解析】 A、B、D中电流i的方向发生了周期性变化,是交变电流;C中电流方向不变,是直流电,故选C.
【答案】 C
1.只要电流的方向发生变化,即为交变电流,若方向不变,尽管大小变化亦为直流电.
2.在i-t或u-t图中,正负表示方向,若题中给出了i-t或u-t图,一定要注意图象的坐标原点是否为0,图中i或u值有无正负变化.
交 变 电 流 的 周 期 和 频 率
一次周期性变化
周期性变化
s
Hz
快慢
物理量
概念(或物理意义)
符号及
单位
联系
周期
完成 所需要的时间
T、
用来表示电流
变化 ,
f=eq \f(1,T)
频率
1 s内完成 的次数
f、
[先填空]
×
√
×
[再判断]
1.交变电流周期越大,说明方向变化越快.( )
2.我国交变电流周期为0.02 s,频率50 Hz.( )
3.交变电流的方向每个周期改变一次.( )
[后思考]
我国交变电流,在1 s内其方向变化多少次?
【提示】 100次
[合作探讨]
探讨:打点计时器接到干电池上怎样调整也不打点,而接到学生电源的低压交流挡上就顺利打点,每隔0.02 s打一个点.打点计时器为什么打点时间间隔为0.02 s?其时间间隔由什么决定?
【提示】 电磁式打点计时器的打点频率与工作电流频率相同,我国生产、生活用电的频率为50 Hz,所以打点计时器的打点时间间隔T=eq \f(1,f)=0.02 s;时间间隔由电源的频率决定.
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对交变电流的周期和频率的理解
周期和频率是描述交变电流的物理量,跟任何周期性过程一样,交流电也要用周期或频率来表示变化的快慢.在实验中,线圈匀速转动一周,电动势、电流都按正弦规律变化一次.
(1)线圈转动一周,交流电恰好完成一次周期性变化.
(2)从线圈转动来说,周期就是线圈在磁场中转动一周所用的时间;频率就是1 s内线圈在磁场中转动的圈数.
3.(多选)某交变电流的方向在1 s内改变100次,则其周期T和频率f分别为
( )
A.T=0.01 s
B.T=0.02 s
C.f=100 Hz
D.f=50 Hz
【答案】 BD
4.(多选)如图3-1-3所示,下列对