高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交变电流2 交变电流的描述课堂教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交变电流2 交变电流的描述课堂教学ppt课件，共52页。PPT课件主要包含了回忆上节课主要内容，想一想，周期和频率，峰值和有效值，电流的热效应，做一做，交流电路的分析，课堂小结，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

矩形线框在匀强磁场中怎样匀速转动时，会在线框中产生正弦式交流电。如果从中性面开始计时，是否会写通过线框的电动势、电流、部分电路电压与时间的函数表达式？
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？
周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。通常用T表示，单位是秒。
频率：交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比，数值等于交变电流在单位时间（1s）内完成周期性变化的次数，通常用f表示，单位是赫兹。
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？
我国的民用交变电流也是这种交变电流
Im ＝ Em /R总Um ＝ Im R外
峰值：交变电动势、交变电压、电流的最大值
因此在实际生活生产中，交变电流用电器的最大耐压值应大于交变电压的峰值
让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变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与电压分别为 I、U，我们就把 I、U 叫 作这一交变电流的有效值。
特别注意：定义有效值注意“三同 ”
这个交变电流的有效值是多少？
①准确理解“三同”及“有效值”的物理意义
②优先选择一个周期作为相同时间T=1s
③假设相同的电阻阻值为R
（1）设0-0.2s内电路中产生的热量为Q1，则Q1=1× R ×0.2=0.2R J设0.2-0.5s内电路中产生的热量为Q2，则Q2=4×R×0.3=1.2RJ设0.5-0.8s内电路中产生的热量为Q3，则Q3=4×R×0.3=1.2RJ设0.8s-1s内电路中产生的热量为Q4，则Q4=1×R×0.2=0.2RJ故1s内产生的总热量Q=Q1+Q2+Q3+Q4=2.8RJ
理论计算表明，正弦式交变电流的有效值I、U与峰值Im、Um 之间有如下关系：
特别提醒：有效值不等于平均值
A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比 PA ∶ PB等于多少？
三、正弦式交变电流的公式和图像
按如图所示的电路图，将灯泡与带铁心线圈L串联后分别连接在直流（DC）与交流（AC）电路中，观察灯泡的亮度。
实验观察：电感器对交变电流的作用
①观察发现：甲图中的小灯泡更亮；乙图中的小灯泡稍暗一些
观察：电感器对交变电流的作用
分析:在直流电路中：（电路中电流稳定后）
线圈L中除了由自身电阻影响电流强弱外，还会产生自感电动势，自感电动势会阻碍电流的变化
实验观察：频率和电感对交变电流的作用
观察发现：当交流电的频率增大时，小灯泡变暗。频率减小时小灯泡变亮。 当电感越大，小灯泡越暗。当电感越小，小灯泡越亮。
感抗 作用:通直流，阻交流，通低频，阻高频
观察：电容器对交变电流的作用
按如图所示的电路图，将灯泡与电容器串联后分别连接在直流（DC）与交流（AC）电路中，观察灯泡的亮度。
观察发现：闭合开关后发现甲图中的小灯泡不亮；乙图中的小灯泡变亮；
直流电路的分析：开关闭和、断开瞬间，电容器有短暂的充放电过程，会有电流流经小灯泡，所以会短暂的亮、甚至不亮。当电路中的电流稳定后，电容器两极板间有绝缘的电介质，相当于断路状态，所以小灯泡不亮。
改变图乙中交流电的频率和电容：继续观察小灯泡的亮度：
实验观察：频率和电容对交变电流的作用
观察发现：当交流电的频率增大时，小灯泡变亮，频率减小时小灯泡变暗。 当电容增大时，小灯泡就变亮。当电容减小时，小灯泡就变暗。
四、电感器和电容器对交变电流的作用
扼流圈是电工技术和电子技术常用的元件，它利用了电感器对交流的阻碍作用，分为高频扼流圈和低频扼流圈。
作用：通直流、阻交流、通低频、阻高频；
作用：通交流、阻直流、通高频、阻低频；
三、正弦式交变电流的公式和图像