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课件网) 物理也疯狂 人教版高中物理选择性必修第二册 第三章第2节 交变电流的描述 目 录 contents 01 周期和频率 02 峰值和有效值 03 正弦式交变电流的公式和图像 情境导入 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？ i t 0 周期和频率 问题：如图所示的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？ 周期和频率 1.周期： 交变电流完成一次周期性变化所需的时间 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） 3.关系： 周期和频率 4.角速度 （1）定义：产生交变电流的线圈单位时间内转过的角度，用符号 表示。 （2）单位：弧度每秒 。 （3）意义：角速度越大，表明交变电流变化越快。 5.转速 （1）定义：产生交变电流的线圈单位时间内转过的圈数，用符号 表示。 （2）单位：转每秒 。 （3）意义：转速越大，表明交变电流变化越快。 6.周期、频率、角速度、转速之间的关系 ， 。 周期和频率 例1 （多选）矩形金属线圈共10匝，绕垂直于磁场方向的转动轴在匀强磁 场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势 随时间 变化的情况如图所示。 下列说法正确的是( ) A.此交变电流的频率为 B. 内电流方向变化10次 C. 时，线圈平面与磁场方向平行 D. 内线圈转5圈 解析：由题图知 ，故 ，即 内完成5个周 期，线圈转5圈，每转1圈电流方向改变2次，故A错误，B、D正确；在 时， ，所以线圈平面与磁场方向垂直，故C错误。 √ √ 峰值和有效值 现在的调光台灯、调速电风扇，多是用可控硅电子元件来实现的。图示是经过一个双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，请思考： （1）如图所示的交变电流是正弦式交变电流吗？ ［提示］不是正弦式交变电流。 （2）如何求得该交流电压的有效值？ ［提示］根据电流的热效应即可求得有效值。 峰值和有效值 1、峰值（Em、Im、Um） (1)定义：交变电流的电压、电流所能达到的最大值。 (2)意义：用来表示电流的强弱或电压的高低。 (3)应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值。 耐压值（最大值） 电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值 峰值和有效值 2、有效值（E、I、U） (1)定义：让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，这个恒定电流的电流I、电压U，叫作这个交变电流的有效值。 (2)理解应用： 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”,“效果相同”在定义中体现为相同电阻、相同时间、产生相同热量，交变电流与多大的恒定电流“效果”相同，有效值就是多大。 峰值和有效值 保险丝熔断电流 交流电压表、电流表的读数 ①交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；一般交流电表测量的数值是有效值。 ②交变电流的数值在无特别说明时都指有效值。凡涉及能量、电功以及电功率等物理量时均用有效值,在确定保险丝的熔断电流时也用有效值 标注的额定电压和额定电流是有效值 峰值和有效值 3、有效值的两种计算方法 (1)特殊值法：若按正(余)弦规律变化的交流电,可利用正弦式交变电流的有效值与峰值间的关系求解, (2)定义法：非正弦式交流电，必须根据有效值的定义求解。 峰值和有效值 一个周期时间内，交流通过R产生的热量 等效的恒定电流（有效值）一个周期时间内，产生的热量 例2 如图是通过一个 R =1 Ω的电阻的电流 i 随时间t变化的曲线。这个电流不是恒定电流。 1. 怎样计算通电1 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 ... ...
