人教版高中物理选择性必修第二册第三章2交变电流的描述课件(共73张PPT)+作业含答案

(课件网) 2．交变电流的描述 第三章　交变电流 整体感知·自我新知初探 [学习任务]　任务1．知道描述交变电流的峰值、瞬时值、平均值、周期、频率等物理量，并理解这些物理量的意义。知道交变电流的周期、频率、角速度三者间的关系。 任务2．理解交变电流有效值的含义，会根据有效值的定义求交变电流的有效值。 任务3．会用正弦式交变电流的公式和图像解决周期、频率、峰值、瞬时值和有效值的相关问题。 [问题初探]　问题1．周期和频率的含义是什么，二者什么关系？ 问题2．交流电有效值是如何定义的？ 问题3．正弦式交变电流峰值、有效值的关系？ [自我感知]　经过你认真的预习，结合你对本节课的理解和认识，请画出本节课的知识逻辑体系。 探究重构·关键能力达成 [链接教材]　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？ 知识点一　周期和频率 提示：周期0.02 s；频率50 Hz。 变化快慢 赫兹 2πf 5．我国民用交变电流的周期和频率 (1)周期：T＝_____ s。 (2)频率：f＝__ Hz。 ω＝100π rad/s，电流方向每秒钟改变___次。 提醒：转速n (1)定义：产生交变电流的线圈单位时间内转过的圈数。 (2)单位：转每秒(r/s)。 (3)意义：转速越大，交变电流变化越快。 0.02 50 100 如图甲所示为线框在磁场中转动产生交变电流的示意图，图乙是一个正弦式交变电流的电流随时间变化的图像。 问题1．图甲中电流表指针左、右摇摆说明了什么问题？ 提示：说明了线框在磁场中转动产生的交变电流具有周期性。 问题2．图乙中所示交变电流完成一次周期性变化需要多长时间？在1 s内完成多少次周期性变化？ 提示：0.02 s；50次。 1．线圈转动一周，交变电流恰好完成一次周期性变化。 2．从线圈转动的角度来说，周期就是线圈在磁场中转动一周所用的时间；频率就是线圈在磁场中一秒钟内转动的圈数。 3．线圈在匀强磁场中转动一周，电动势、电流都按正(余)弦规律变化一个周期。 【典例1】　(交变电流的周期)发电机与电动机的结构非常相似。图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈内阻为10 Ω，外接一只电阻为90 Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则(　　) A．t＝0.02 s时线圈平面与中性面垂直 B．每秒内电流方向改变100次 C．产生交变电流的周期为2 s D．线圈的转速为100 r/s √ 【教用·备选例题】　一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e＝220sin 100πt(V)，则以下说法正确的是(　　) A．交变电流的频率是100π Hz B．交变电流的周期是0.01 s C．t＝0时，线圈位于中性面 D．t＝0.05 s时，e有最大值 √ 1．峰值 (1)定义：交变电流的电压、电流所能达到的最大数值。 (2)应用：电容器所能承受的电压要____交流电压的峰值。 2．有效值 (1)定义：让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的____，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量____，则把这个恒定电流的电流I、电压U叫作这一交变电流的有效值。 知识点二　峰值和有效值、正弦式交变电流的公式和图像 高于 电阻 相等 额定电压 额定电流 4．正弦式交变电流的公式和图像 物理量 函数表达式 图像 峰值和有效值的关系 电动势 电压 物理量 函数表达式 图像 峰值和有效值的关系 电流 如图1、2所示，两个电炉烧水，设其他条件都相同，水的质量相等，水的初温相同。若恒定电流用10分钟把水烧开，而交变电流也用10分钟把水烧开。 问题1：两种情况的通电时间内，电阻产生的热量相同吗？ 提示：产生的热量相同。 问题2：交变电流的有效值是多少？ 提示：恒定电流3 A能等效替代交变 ... ...