3.2交变电流的描述(课件）——高中物理人教版（2019）选择性必修第二册(共32张PPT)

(课件网) 第二节 交变电流的描述 第三章 交变电流 学习目标 1 新课讲解 3 新课导入 2 经典例题 4 课堂练习 5 本课小结 6 目录 学习目标 1.理解交变电流的周期和频率的含义，掌握它们之间的关系 2.理解交变电流的有效值和峰值的含义 3.能用数学公式和图像对交变电流进行描述 新课导入 如何描述交变电流的变化特征呢？ 温故知新 什么是交变电流？ 电压、电流的大小和方向都随着时间做周期性变化的电流 想一下交变电流的规律 从中性面开始计时， 第一节 交变电流的周期和频率 交变电流的周期和频率 利用示波器，观察用学生电源的交流挡供电时候的波形 交变电流是周期性变化的电流，用什么来描述周期性变化的快慢呢？ 新课讲解 1.周期（ T ）：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫作它的周期。 2.频率（ f ）：交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫作它的频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。 T 周期和频率的关系如何？各自的单位是什么？ 描述交变电流快慢的物理量除周期、频率外，还有哪些？ 思考 周期和频率的关系为 。 T 的单位为秒（s），f 的单位为赫兹（Hz） 还有转速n（转/s）和角速度（弧度/s） T T T 转速、角速度与周期、频率又有什么关系呢？ 思考 周期 T =0.02 s，频率为 f =50 Hz。 一交变电流的电压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？ 第二节 交变电流的 峰值和有效值 交变电流的峰值 根据交变电流的电压随时间的变化图像，写出 t = 0.05 s、t = 0.1 s时的电压值。并思考一个周期内电压的峰值是多少。 t = 0.05 s时的电压值为Um，t = 0.1 s 时的电压值为0 一周期内电压的峰值为Um 新课讲解 1.峰值：交变电流的峰值（Im和Um）是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。 2.瞬时值：交变电流某一时刻的电压（电流）值。 思考 电容器铭牌上的标称值指的是交变电流电压的峰值还是瞬时值？ 指的是峰值 交变电流的有效值 如图所示是通过一个 R 为 1 Ω 的电阻的交变电流 i 随时间变化的图像 可以分段求解交变电流产生的焦耳热 （1）怎样计算通电10 s 内电阻 R 中产生的热量？ （2）如果有一个大小、方向都不变的横店电流通过这个电阻 R ，也能在 10 s 内产生同样的热量，这个电流是多大？ （1）28 J （2）1.67 A 新课讲解 3.有效值：让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流电流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流的电流、电压分别为I、U，我们就把I、U叫做这一交变电流的有效值。 相同电阻 相同时间 相同热量 交变电流的有效值 如图所示为某家用电器的铭牌， 该铭牌上标有“220 V”和“50 Hz” 的字样，其中“220 V”有什么含义？ 表示该用电器所使用的的工作电源的电压有效值为220 V 家用电器上标出的额定电压和额定电流是有效值 新课讲解 相同电阻 相同时间 相同热量 4.有效值与峰值的关系： （1）对于正弦式交变电流有 （2）对于非正弦式交变电流，其有效值需按有效值的定义计算 第三节 正弦式交变电流 的公式和图像 新课讲解 1.公式法： 2.图像法： 思考 从数学公式或图像上可以获得哪些信息？ 电压（电流）的峰值（有效值）、任意时刻的瞬时值，以及周期（频率、角速度、转速） 经典例题 1.下列各图像中表达的电流是正弦式交变电流的( ) C A. B. C. D. 答案：C 解析：正弦交流电是指大小和方向随时间做正弦规律变化的电流；由图可知，只有C正确，ABD错误； 故选C. 2.一个电动机上标“220V，1.5kW”，那么为了使它正常工作，所使用的正弦交流电应是( ) A.电压有效值为220V，电压最大值为220V B.电压有效值为311V，电压最大值为220V C.电压有效值为220V ... ...