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课件网) 第三章 交变电流 第2节 交变电流的描述 新教材人教版 物理（高中选择性必修第二册） 思考与讨论： 课堂引入 1．知道交变电流的周期、频率的概念，会用图像找出周期频率； 2．掌握交变电流有效值的概念，并会用“等效”的思想计算有效值； 3. 会用图像求正弦交流电的峰值、有效值、瞬时值。 学习目标 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？ 正弦交流电的变化规律： 瞬时电动势 瞬时电流 瞬时电压 （从中性面开始计时） 复习回顾 交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫它的周期。 １.周期： 符号：T 单位是秒（S） ２.频率： 交变电流一秒内完成周期性变化的次数 符号：f 单位是赫兹（Hz） ω=2πf 二、周期和频率 例1.如图所示是我国家庭电路中的交变电流 u-t 图，分析下列问题： （1）交流电流完成一次周期性变化（线圈转动一圈）所用多少时间？ （2）交流电流在1s内完成多少次周期性变化？ （3）由前2问，可知周期和频率有什么关系？ （4）在1s内电流方向变化多少次？ 0.02 s 周期 T 频率 f u / V O 1 2 t/ 10-2 s 3 （5）产生交变电流的线圈转动的角速度多大？ 二、峰值和有效值 1.瞬时值:对应某一时刻的交流的值，用e，i，u表示：e =Emsinωt；i =Imsinωt；u=Umsinωt 2.峰值：交变电流能达到的最大值，用Em，Im，Um表示：Em=nBSω；Im=Em/(R+r)；Um=ImR 以正弦交流电流为例 注意：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿。 3.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。 － R R 若在交流的一个周期内Q直=Q交，则直流电的I、U叫交流电的有效值。 等 效 二、峰值和有效值 思考计算：图是通过一个R为1Ω的电阻的电流i随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流，尝试计算其交变电流的有效值。 1.怎样计算通电1s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1s内产生同样的热，这个电流是多大 理论计算表明，正弦交流电的峰值与有效值有以下关系 (1)交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的． 交变电流和恒定电流是一种等效替代关系． (2)注意“三同”：电阻相同，时间相同，产生的热量相同． 对有效值的理解 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。 二、峰值和有效值 项目 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 计算线圈某一时刻的受力（安培力）情况 最大值 最大的瞬时值 确定电容器的耐压值或击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效的 恒定电流值、电压值 正弦式交变电流 (1)电流热效应相关量(如功、功率、热量) (2)交流电表（电压表、电流表）的测量值 (3)电气设备铭牌标注额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 平均值 交变电流图象中图线与时间轴所围面积与时间比值 (1)某段时间内产生的平均感应电动势 (2)某段时间内产生感应电流的平均值 (3)某段时间内通过横截面的电荷量 交变电流四值比较与应用 对于交流电，不特殊指明均为有效值 三、正弦式交变电流的公式和图像 详细描述交变电流 公式 图像 四、电感器和电容器对交变电流的作用 问题：直流电源电动势与交变电源电动势有效值相等，内阻相同；灯泡和电感器均相同。接直流电时，有电感器和无电感器灯泡的亮度是否相同？接直流电和交流电，灯泡的亮度是否相同？ L S E 图甲： 电感器对直流电作用 图乙： 电感器对交流电作用 L S u ①接通直流，灯泡亮度几乎相同。 ②接通交流，串联有线 ... ...
