第三章　第二节　描述交变电流的物理量（课件+学案）

第二节　描述交变电流的物理量 [学习目标]　1．知道交变电流的周期、频率的含义，以及它们相互间的关系．2．知道交变电流的峰值和有效值的意义．经历根据电流的热效应推导交变电流有效值的过程，体会“等效”的科学方法．3．掌握交变电流有效值与峰值的关系，会进行有效值的计算．4．理解交变电流图像的意义，能从图像中获取相关信息． 知识点一　交变电流的周期和频率 1．周期：交变电流完成一次周期性变化的时间叫作它的周期．单位是s． 2．频率：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数叫频率．单位是Hz． 3．周期T、频率f、角速度ω的关系：ω＝＝2πf，T＝． 知识点二　交变电流的峰值和有效值 1．峰值：交变电流在一个周期内所能达到的最大值． 2．有效值 (1)定义：交变电流和恒定电流分别通过相同阻值的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，这一恒定电流的数值就是相应交变电流的有效值． (2)应用： ①无特别说明的交变电流的电压、电流值是有效值． ②交流电表测量的交变电流的电压、电流值是有效值． ③交流电气设备铭牌上所标注的额定电压、额定电流指有效值． 3．正弦式交变电流有效值和峰值的关系 E＝≈0.707Em． I＝≈0.707Im． U＝≈0.707Um． 知识点三　用图像描述交变电流 1．物理意义：描述交变电流(电动势e、电流i、电压u)随时间t(或角度ωt)变化的规律． 2．正弦式交变电流的图像 1．思考判断(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)一个正弦式电流的峰值同周期、频率一样是不变的，但有效值是随时间不断变化的． (×) (2)正弦式交变电流的正负两部分是对称的，所以有效值为零． (×) (3)正弦式交变电流的有效值等于峰值的．非正弦式交变电流的有效值不一定等于峰值的． (√) (4)只要是交变电流，其峰值就是有效值的倍． (×) (5)家用电器铭牌上标注的电流、电压都是指有效值． (√) 2．(多选)某交变电流的方向在1 s内改变100次，则其周期T和频率f分别为(　　) A．T＝0.01 s　　　 B．T＝0.02 s C．f＝100 Hz D．f＝50 Hz [答案]　BD 3．(多选)如图所示是一个正弦式交变电流的图像，下列说法正确的是(　　) A．周期是0.2 s，电流的峰值是10 A B．周期是0.25 s，电流的峰值是10 A C．频率是5 Hz，电流的有效值是10 A D．频率是5 Hz，电流的有效值是5 A AD　[由题图图像可知，交流电的周期T＝0.2 s，频率f＝＝5 Hz，交流电流的峰值为Im＝10 A，有效值I＝ A，故选A、D．] (1)电磁打点计时器接到干电池上怎样调整也不打点，而接到学生电源的低压交流挡上就顺利打点，且每隔0.02 s打一个点．打点计时器打点时间间隔为什么是0.02 s？其时间间隔由什么决定？ 提示：电磁打点计时器的打点频率与工作电流频率相同，我国生产、生活用电的频率为50 Hz，所以打点计时器的打点时间间隔T＝＝0.02 s；时间间隔由电源的频率决定． (2)如图甲、乙中电炉烧水，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 min 把水烧开，而交变电流也用10 min把水烧开．两种情况下电阻热量相同吗？交流电电流的有效值是多少？ 提示：热量相同；有效值是3 A． 考点1　交变电流的周期和频率 1．周期和频率的物理意义：交变电流的周期与频率都是描述交变电流变化快慢的物理量． 2．周期T：交变电流完成一次周期性变化的时间，单位是s．周期越大，电流变化越慢；在一个周期内，电流的方向改变2次． 3．频率f：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹，符号为Hz，频率越大，电流变化越快． 4．周期和频率的关系：T＝或f＝． 【典例1】　关于交变电流的周期和频率，下列说法正确的是(　　) A．正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期 B．1 s内交变电流出现最大值的次数等于频率 C．交变电流 ... ...