高中物理 选择性必修2 第三章 2 交变电流的描述课件PPT

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高中物理 选择性必修第二册 人教版2　交变电流的描述1.知道描述交变电流的物理量有峰值、有效值、瞬时值、平均值、周期、频率,理解它们的物理意义,并会进行计算。2.能灵活利用有效值的定义来求交变电流的有效值。3.能用公式和图像描述正弦式交变电流。1.峰值(1)定义:交变电流的电压、电流所能达到的⑩　最大值    。(2)应用:电容器所能承受的电压要 　高于    交流电压的峰值。2.有效值(1)定义:让交流和恒定电流分别通过大小 　相同    的电阻,如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等,而这个恒定电流是I、电压是U,我们就把I、U叫作这个交流的有效值。注意    根据定义求解有效值时要注意“三同”,即电阻相同、时间相同、产生的热量相同。(2)实际中的有效值a.使用交流的电气设备上所标注的额定电压和额定电流。b.交流电表测量的数值。c.无特别说明时提到的交变电流的数值。注意    在计算交变电流通过导体产生的热量和电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流时,只能用交变电流的有效值。(3)在正弦式交变电流中:有效值E=          ,U=          ,I=          。1.保险丝的额定电流、电容器的耐压值是交变电流的有效值。 (    ✕　)保险丝的额定电流是有效值,电容器的耐压值是最大值,故该辨析错误。2.交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值。 (     ✕ 　)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值,故该辨析错误。3.任何形式的交流电压的有效值都是U= 。 (     ✕ 　)4.用交流电流表测交变电流时,指针来回摆动。 (     ✕ 　)5.一电阻接一直流电源,通过4 A的电流时热功率为P;若换接一正弦式交流电源,它的热功率变为 ,则该交变电流的最大值为4 A。 (　√　)6.一小型电热器接在输出电压为U0的直流电源上,经过时间t,其消耗的电能为Q。若接在某正弦式交流电源上,经过时间2t,其消耗的电能为3Q,该交流电源输出电压的有效值为 U0。(    ✕　)设该电热器的电阻为R,对于直流电,有Q= t;对于交流电,有3Q= ·2t,联立解得交流电源输出电压的有效值为U= U0。情境    家庭照明电路使用的是电压为220 V的正弦式交变电流,电流在灯丝中忽强忽弱,那么电流强时灯应该亮,电流弱时灯应该暗。平时我们感觉不到灯有明暗变化,是因为电流变化太快。为了保护视力,一般使用调光台灯,它是利用闸流晶体管来实现无级调节灯的亮度的,电路连接如图所示。问题1.为什么用交流电压表测量交变电流的电压时,其指针不左右摆动呢?提示:交流电压表测量的是交变电流的有效值,有效值不随时间变化。2.现将某无级调光台灯接在220 V的正弦式交变电流上,经过闸流晶体管调节后,加在灯管两端的电压如图所示,则此时电压表的示数是多少?提示:设该电压的有效值为U,根据有效值的定义,有 · = ·T,解得U=110  V。 有效值的两种计算方法(1)若交变电流是按正(余)弦规律变化的,可利用正弦式交变电流的有效值与峰值间的关系求解,即E= ,U= ,I= 。(2)若交变电流按非正(余)弦规律变化,必须根据有效值的定义来求解有效值,且时间一般取一个周期。其具体做法是:假设让交变电流通过电阻R,计算交变电流在一个周期内产生的热量Q(可分段计算),其中热量Q用相应的物理量的有效值表示 ,进而求出相应的有效值。几种常见电流的有效值 平均值的求法交变电流的图像中,图线与横轴(t轴)所围的面积跟时间的比值表示交变电流的平均值。电压与电流平均值的数学表达式为 =N , = 。当需要求某段时间内通过某一横截面的电荷量时,可用q= Δt,而 是这段时间内电流的平均值,可用 = 求解, =N ,故q= ·Δt=N 。求ΔΦ的方法之一是先求Φm,由于Em=NBSω,则Φm=BS= ,然后根据Φ=Φm cos ωt(或Φ=Φm sin ωt)很容易求出线圈转过某一角度时磁通量的变化量。交变电流四值的对比