《高中物理 第五章 交变电流第二节 描述交变电流的物理量课件 新人教选修32》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第五章 交变电流第二节 描述交变电流的物理量课件 新人教选修32（43页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、 理解交理解交变电变电流的最大流的最大值值、瞬、瞬时值时值、有效、有效值值及其关系及其关系知道交知道交变电变电流的角速度、周期和流的角速度、周期和频频率以及它率以及它们们之之间间的关系的关系知道我国供知道我国供电线电线路交路交变电变电流的周期、流的周期、频频率和常用数率和常用数值值打点打点计时计时器是一种用交流器是一种用交流电电源的源的计时仪计时仪器器(如下如下图图所示所示)，你想，你想过吗过吗，打点，打点计时计时器器为为什么每隔什么每隔0.02s打一个点从而可打一个点从而可以用来以用来计时计时？1周周期期：交交变变电电流流完完成成_所所需需的的时时间间；用用_表示，表示，单单位是位是_2频频
2、率率：1s内内交交变变电电流流完完成成_的的次次数数；用用_表示，表示，单单位：位：_.3根根据据电电流流的的热热效效应应来来规规定定，让让交交流流和和恒恒定定电电流流通通过过_，如如果果它它们们在在_，就就把把这这个个恒恒定定电电流流的的数数值值叫做叫做这这个交流的有效个交流的有效值值答案：答案：1.一次周期性一次周期性变变化；化；T；秒；秒(S)2周期性周期性变变化；化；f；赫；赫兹兹(Hz)3相同的相同的电电阻；相同的阻；相同的时间时间内内产产生的生的热热量相等量相等(1)交变电流的周期和频率都是描述交变电流变化快慢交变电流的周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量的物理量(2)周期周
3、期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫交变电流的周期单位是叫交变电流的周期单位是s.周期越大，交变电流变化越周期越大，交变电流变化越慢，在一个周期内，交变电流的方向变化两次慢，在一个周期内，交变电流的方向变化两次(3)频率频率f：交变电流在：交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫内完成周期性变化的次数，叫交变电流的频率，单位是交变电流的频率，单位是Hz.频率越大，交变电流变化越快频率越大，交变电流变化越快周期和频率的关系：周期和频率的关系：T1/f.我我国国市市电电用用的的交交变变电电流流是是周周期期为为0.02s，频频率率为为50Hz，每秒内
4、电流的方向改变，每秒内电流的方向改变100次的正弦式电流次的正弦式电流决决定定正正弦弦式式电电流流周周期期和和频频率率大大小小的的因因素素是是发发电电机机转转子的角速度子的角速度.(4)角角速速度度(单单位位rad/s)、转转速速n(单单位位r/s)也也是是描描述述交交变变电电流流变变化化快快慢慢的的物物理理量量n越越大大，角角速速度度越越大大，交交变变电电流流变变化越快，化越快，T、f、n之间的关系是：之间的关系是：T2/，2f2n.日光灯接入的是交变电流，在一个周期里，日光灯明日光灯接入的是交变电流，在一个周期里，日光灯明暗交替两次，也就是说日光灯实际上是时明时暗的，在一暗交替两次，也就是
5、说日光灯实际上是时明时暗的，在一秒钟的时间里，亮一百次，暗一百次，那么为什么我们感秒钟的时间里，亮一百次，暗一百次，那么为什么我们感觉不到日光灯的闪烁呢？觉不到日光灯的闪烁呢？(1)(1)正弦交变电流的峰值正弦交变电流的峰值矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转到与磁矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转到与磁感线平行时，感应电动势有最大值感线平行时，感应电动势有最大值EmEmNBSNBS，此时电阻中，此时电阻中的电流及用电器两端电压也最大的电流及用电器两端电压也最大 UmUmImRImR最大值可以表示交变电流的强弱或电压的高低，但最大值可以表示交变电流的强弱或电压的高低，但不适合用来描述交变
6、电流产生的效果不适合用来描述交变电流产生的效果最最大大值值在在实实际际中中有有一一定定的的指指导导意意义义，所所有有使使用用交交流流电电的的用用电电器器其其最最大大耐耐压压值值应应大大于于其其使使用用的的原原电电压压的的最最大大值值电电容容器器上上的的标标称称电电压压及及耐耐压压值值，是是电电容容器器所所允允许许加加的的电电压压的最大的最大值值(2)(2)正弦交流正弦交流电电的有效的有效值值据据电电流流的的热热效效应应来来规规定定：让让交交流流与与恒恒定定电电流流通通过过相相同同的的电电阻阻，如如果果它它们们在在一一个个周周期期内内产产生生的的热热量量相相等等，就就把把这这个恒定个恒定电电流流
7、I I，电压电压U U，叫做，叫做这这个交流个交流电电的有效的有效值值各种使用交变电流的电器设备上所标的额定电压、各种使用交变电流的电器设备上所标的额定电压、电流均指有效值，交流电表的示数也为有效值电流均指有效值，交流电表的示数也为有效值电器元件电器元件(电容器等电容器等)的击穿电压为交变电流的最大值，的击穿电压为交变电流的最大值，但保险丝的熔断电流为有效值但保险丝的熔断电流为有效值一般所指的交变电流的值，如无特别说明，均指有效一般所指的交变电流的值，如无特别说明，均指有效值值求求解解交交变变电电流流产产生生的的热热量量问问题题时时，必必须须用用有有效效值值计计算算，不不能能用用平平均均值值处
8、处理理，而而在在计计算算通通过过导导体体的的电电量量时时，只只能能用用平均平均值值，不能用有效，不能用有效值值特别提醒：特别提醒：计算有效值时应注意以下几点：计算有效值时应注意以下几点：（1）只有正弦式电流才能用）只有正弦式电流才能用 的关系的关系.（2）方波式交变电流正负半周最大值不等时，分段计）方波式交变电流正负半周最大值不等时，分段计算电热算电热.（3）应取一个周期或周期的整数倍计算电热）应取一个周期或周期的整数倍计算电热.一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311V，当，当它接入它接入220V照明电路上，这个灯将照明电路上，这个灯将 ()A灯不亮
9、灯不亮B灯丝将烧断灯丝将烧断C只能暗淡发光只能暗淡发光 D能正常发光能正常发光答案：答案：D物理含物理含义义重要关系重要关系适用情况适用情况瞬瞬时值时值交交变电变电流某一流某一时时刻的刻的值值eEmsintiImsint计计算算线线圈某一圈某一时时刻的受力情刻的受力情况况最大最大值值 最大的瞬最大的瞬时值时值确定用确定用电电器的器的耐耐压值压值物理含物理含义义重要关系重要关系适用情况适用情况有有效效值值跟交跟交变电变电流流的的热热效效应应等等效的恒定效的恒定电电流流值值(1)计计算与算与电电流流热热效效应应相相关的量关的量(如功率、如功率、热热量量)(2)交流交流电电表的表的测测量量值值(3)
10、电电气气设备标设备标注的注的额额定定电压电压、额额定定电电流流(4)保保险丝险丝的熔断的熔断电电流流平平均均值值交交变电变电流流图图象中象中图线图线与与时间轴时间轴所所夹夹面面积积与与时间时间的比的比值值计计算通算通过电过电路截面的路截面的电电量量特别提醒：特别提醒：（1）交变电流的平均值不等于有效值，不是初、末状）交变电流的平均值不等于有效值，不是初、末状态瞬时值的平均值态瞬时值的平均值.（2）交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间）交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间的长短均有关的长短均有关.(3)计算通过导体某一截面的电荷量时，只能用交变电计算通过导体某一截面的电荷量时，只能用
11、交变电的平均值的平均值.一个按正弦规律变化的交流电的图象如图所示，由图一个按正弦规律变化的交流电的图象如图所示，由图象可知象可知 ()A该该交流交流电电的的频频率是率是0.02HzB该该交流交流电电的最大的最大值值是是20A有效有效值值是是14.1AC该该交流交流电电的瞬的瞬时值时值表达式是表达式是i20sin(0.02t)AD该该交流交流电电的平均的平均值值是是10A答案：答案：B 交变电流电压表达式为交变电流电压表达式为u20sin314tV，求这个交变，求这个交变电压的最大值电压的最大值Um、有效值、有效值U、周期、周期T、频率、频率f，画出交变电，画出交变电流的流的ut图象图象(202
12、0天津一中高二期中天津一中高二期中)电阻电阻R1、R2与交流电源按照与交流电源按照图甲方式连接，图甲方式连接，R110，R220，合上开关，合上开关S后，通过后，通过电阻电阻R2的正弦交变电流的正弦交变电流i随时间随时间t变化的情况如图乙所示，变化的情况如图乙所示，则则 ()答案：答案：B 如图所示，矩形线圈面积为如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为，匝数为N，线圈电阻，线圈电阻为为r，在磁感应强度为，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕的匀强磁场中绕OO轴以角速度轴以角速度匀匀速转动，外电路电阻为速转动，外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过当线圈由图示位置转过90的过程的过程中，求：中，求：(1)通
13、通过电过电阻阻R的的电电荷量荷量q；(2)电电阻阻R上所上所产产生的焦耳生的焦耳热热Q.一只标有一只标有“220V,100W”的电炉，接在的电炉，接在e156sin314tV的电路上，问：的电路上，问：(1)通过电炉的电流变化的规律如何表达？通过电炉的电流变化的规律如何表达？在在t0.1s时，与电炉串联的交流电流表、并联的交流电压时，与电炉串联的交流电流表、并联的交流电压表的读数各为多大？表的读数各为多大？(2)电炉的实际功率多大？电炉的实际功率多大？答案：答案：(1)i0.322sin314tA；0.228A；110V(2)25W 如图是自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意如图是自行车上照
14、明用的车头灯发电机的结构示意图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮电枢线圈绕在固定的擦小轮电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交流电，给车头灯供电已知自行车车轮半径流电，给车头灯供电已知自行车车轮半径r35cm，摩擦，摩擦小轮半径小轮半径r01.00cm，线圈有，线圈有n800匝，线圈横截面积匝，线圈横截面积S20cm2，总电阻，总电阻R140，旋转磁极的磁感应强度，旋转磁极的磁感应强度B0.01T，车
15、头灯电阻，车头灯电阻R210.当车轮转动的角速度当车轮转动的角速度8rad/s时时求：求：(1)发电发电机磁极机磁极转动转动的角速度的角速度0；(2)车头车头灯中灯中电电流的有效流的有效值值I.答案：答案：(1)280rad/s(2)64mA点点评评：本本题题若若不不让让求求电电流流的的有有效效值值，而而是是直直接接问问电电功功率会是多少，可能有些学生会用最大值求解，而犯错误率会是多少，可能有些学生会用最大值求解，而犯错误好多同学家里都有调光电灯和调速风扇，过去是用变好多同学家里都有调光电灯和调速风扇，过去是用变压器来实现的缺点是成本高、体积大、效率低，且不能压器来实现的缺点是成本高、体积大、
16、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速，现在的调光灯和调速任意调节灯的亮度或电风扇的转速，现在的调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的如图所示为经一双电风扇是用可控硅电子元件来实现的如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流的每个二分之一周期内，前的每个二分之一周期内，前 周期被截去，调节台灯周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯两端的电压，上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯两端的电压，那么现在电灯两端的电压为那么现在电灯两端的电压为 ()答案：答案：A解析：此图象所示电压与正弦半波电压等效，因此，解析：此图象所示电压与正弦半波电压等效，因此，UUm/2.演讲完毕，谢谢观看！
高中物理 第五章 交变电流第二节 描述交变电流的物理量课件 新人教选修32
