(
课件网) 问题：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 新课导入 第2节 交变电流的描述 3. 关系： 我国工业和家庭电路中的交变电流的 周期 频率 角速度 u / V O 0.01 0.02 t/s 工业 家庭 1. 周期（T）：交变电流完成一次周期性变化(线圈转动一圈)所需的时间。国际单位是 s． 2. 频率（f）：1s内交变电流完成周期性变化的次数。单位是 Hz． 电流方向变化 在一个周期内，交变电流的方向变化2次 学习任务一 交变电流的周期和频率 学习任务一 峰值 峰值 u / V O 0.01 0.02 t/s 工业 家庭 我国工业和家庭电路中的交变电流的u-t 图 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 1.决定正弦式交变电流的周期和频率大小的因素是发电机转子的转速. 2.我国电网使用的交变电流频率f=50 Hz,周期T=0.02 s,ω=100π rad/s.在一个周期内，交变电流的方向变化2次 学习任务一 [科学推理]如图所示是通过一个R=5 Ω的电阻的电流i随时间t变化的图像(仅画出了一个周期). (1)试计算1 s内电阻R中产生的热量Q. (2)若有一恒定电流通过该电阻R,在1 s内产生同样的热量,则这个电流I的大小为多少 学习任务二 交变电流的有效值 学习任务二 [答案]图示电流在前0.5 s内和后0.5 s内均为恒定电流,根据焦耳定律得Q=Rt1+Rt2=42×5×0.5 J+22×5×0.5 J=50 J. [答案]根据焦耳定律得Q=I2Rt,解得I== A= A. [物理观念] 学习任务二 交变电流的有效值 学习任务二 U = Um = 0.707Um I = Im = 0.707Im E = Em = 0.707Em e、u、i O T t Em、um、im -Em、-um、-im T/2 O T/2 T t e、u、i Em、um、im -Em、-um、-im 注意：任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦式交变电流． (1)正弦式交变电流的有效值与最大值的关系 [物理观念] 学习任务二 交变电流的有效值 学习任务二 (2)当电流是非正弦式交变电流时，必须根据有效值的定义求解.即“三同”：电阻相同，时间相同(一个周期)，热量相同.先计算交变电流在一个周期内产生的热量Q，再将热量Q用相应的物理量的有效值表示，即Q＝ I2RT 或Q＝ ____ ，最后代入数据求解有效值. [物理观念] 学习任务二 交变电流的有效值 学习任务二 交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是指有效值 交流电压表、电流表测量的数值是指有效值 以后提到的交变电流的数值，若没有特殊说明的均指有效值！ 变式1 如图所示为一交流电压随时间变化的图像,每个周期内,前三分之二周期电压按正弦规律变化,后三分之一周期电压恒定,根据图中数据可得,此交流电压的有效值为( ) A.7.5 V B. V C. V D.2 V [解析] 根据交流电有效值的定义,设其电压正向最大值为Um,负向最大值为U1,有效值为U,让此交流电通过一个电阻R,则有·+·T=·T,解得U= V. 学习任务二 C 1.对交变电流有效值的理解:交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的,理解有效值重点在“等效”,等效是指恒定电流和交变电流在相同的时间内、在相同的电阻上产生的热量相同. 学习任务二 2.交变电流有效值的计算 (1)在正弦式交变电流中,可利用峰值与有效值之间的关系求解:E=,U=,I=. (2)当电流是按非正(余)弦规律变化时,应根据电流的热效应来求解有效值,且时间一般取一个周期.具体做法如下: 学习任务二 [物理观念]如图甲为一电容器,图乙为保险丝管.请回答下列问题: (1)将电容器接在交流电源上,要保证电容器正常工作不被击穿,需 ... ...
