物理选修人教新课标描述交变电流的物理量课件.ppt

,第五章交变电流,第二节描述交变电流的物理量,1,了解交变电流的周期和频率的含义，知道两者之间的关系,2,知道交变电流的峰值、瞬时值和平均值及有效值,3,理解交变电流有效值的含义，并会计算交变电流的有效值,(,重点难点,),4,知道相位及相位差的概念,一、周期和频率,1,周期：,交变电流完成一次,变化所需的时间，用,T,表示，单位是,.,2,频率：,交变电流在,1 s,内完成周期性变化的,，用,f,表示，单位是,，符号,.,3,二者关系：,T,或,f,.,周期,赫兹,Hz,次数,s,二、峰值和有效值,1,峰值,(1),定义：交变电流的电压、电流所能达到的,(2),意义：用来表示电流的,或电压的,(3),应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值,最大数值,强弱,高低,2,有效值,(1),定义：让交变电流和恒定电流通过大小相同的电阻，在交流的,内它们产生的热量,，这个恒定电流的电流、电压，叫做这个交流的有效值,一个周期,相等,3,正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系,I,I,m,，,U,U,m,，,E,E,m,.,交变电流的有效值是不是其在某一段时间内的平均值？,三、相位,1,概念：,交变电流的表达式,u,E,m,sin(,t,),中的相当于角度的量，即,“,”,称为交变电流的,2,初相位：,t,0,时交变电流的,3,相位差：,两支交变电流的,之差对于频率相同的两个交变电流，其相位差等于其,之差，即,.,t,相位,相位,相位,初相位,2,1,2频率：交变电流在1 s内完成周期性变化的 ，用f表示，单位是 ，符号 .,05 s内通过R的电流方向不变,解析：交流电的有效值是根据其热效应而定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效设交流电的有效值为I，令该交流电通过一个纯电阻用电器R，在一个周期内有,第二步，根据有效值求通过R上的电量，由题意0.,5 T，边长L10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r1，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度2 rad/s，外电路电阻R4，求：,(1)理解交变电流的有效值要注意三同：电阻相同，时间相同，产生热量相同,如图所示，匀强磁场的磁感应强度B0.,解析：交流电的有效值是根据其热效应而定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效设交流电的有效值为I，令该交流电通过一个纯电阻用电器R，在一个周期内有,(3)应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值,一、有效值的理解与计算,交变电流的有效值是不是其在某一段时间内的平均值？,交变电流用电器的额定电压、额定电流；,3理解交变电流有效值的含义，并会计算交变电流的有效值(重点难点),(2)通常所说的交变电流的电流、电压；,交变电流的有效值是不是其在某一段时间内的平均值？,一、有效值的理解与计算,1,有效值的理解,交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果在交流电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,I,、,U,叫做这个交变电流的有效值,(1)理解交变电流的有效值要注意三同：电阻相同，时间相同，产生热量相同,(2)通常所说的交变电流的电流、电压；交变电流电表的读数；交变电流用电器的额定电压、额定电流；丝的熔断电流等都是指有效值在没有具体说明的情况下，所给出的交流电的数值都指有效值,3,几种常见交变电流有效值的计算,二、交变电流的四值区别,2初相位：t0时交变电流的,交变电流用电器的额定电压、额定电流；,3理解交变电流有效值的含义，并会计算交变电流的有效值(重点难点),3正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系,交变电流的有效值是不是其在某一段时间内的平均值？,第二步，根据有效值求通过R上的电量，由题意0.,交变电流的有效值是不是其在某一段时间内的平均值？,(2)意义：用来表示电流的 或电压的 ,解析：交流电的有效值是根据其热效应而定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效设交流电的有效值为I，令该交流电通过一个纯电阻用电器R，在一个周期内有,3相位差：两支交变电流的 之差对于频率相同的两个交变电流，其相位差等于其 之差，即.,交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果在交流电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I、U叫做这个交变电流的有效值,解析：交流电的有效值是根据其热效应而定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效设交流电的有效值为I，令该交流电通过一个纯电阻用电器R，在一个周期内有,(3)应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值,交变电流的有效值是不是其在某一段时间内的平均值？,2初相位：t0时交变电流的,如图所示，匀强磁场的磁感应强度B0.,如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是,2频率：交变电流在1 s内完成周期性变化的 ，用f表示，单位是 ，符号 .,如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大？,对有效值的理解和计算,【,针对训练,】,1.,有两个完全相同的电热器，分别通以如图甲和乙所示的峰值相等的方波交变电流和正弦交变电流求这两个电热器的电功率之比,答案：,21,如图所示，匀强磁场的磁感应强度,B,0.5 T,，边长,L,10 cm,的正方形线圈,abcd,共,100,匝，线圈电阻,r,1,，线圈绕垂直于磁感线的对称轴,OO,匀速转动，角速度,2 rad/s,，外电路电阻,R,4,，求：,交流电,“,四值,”,的综合应用,思路点拨：,答案：,(1)3.14 V,(2)1.57 V,(3)2.6 V,(4)1.78 V,(5)0.99 J,(6)0.086 6 C,误区一：对交流电的有效值的理解不正确,【,典型例题,】,1.,如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是,解析：,交流电的有效值是根据其热效应而定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效设交流电的有效值为,I,，令该交流电通过一个纯电阻用电器,R,，在一个周期内有,答案：,D,误区二：混淆交流电的有效值和平均值,【,典型例题,】,2.,如图所示，矩形线圈,abcd,在磁感应强度,B,2 T,的匀强磁场中绕轴,OO,以角速度,10 rad/s,匀速转动，线圈共,10,匝，,ab,0.3 m,，,bc,0.6 m,，负载电阻,R,45.,求：,(1),电阻,R,在,0.05 s,内所发出的热量；,(2)0.05 s,内流过的电荷量,(,设线圈从垂直中性面开始转动,),答案：,(1)5.76 J,(2)0.072 C,第二步，根据有效值求通过,R,上的电量，由题意,0.05 s,内通过,R,的电流方向不变,q,It,0.05 C,0.08 C,要明确交流电的有效值是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效；交流电的平均值是从电流通过导线横截面的电荷量相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效，两个概念的出发点不同,谢谢观看！,