高中物理《5.2描述交变电流的物理量》课件 新人教版选修3-2.ppt

描述交变电流的物理量,1.公式法(从中性面开始计时 ),2.图象法,一 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。,2、频率： 交变电流一秒内完成周期性变化的次数。,物理意义：表示交流电变化的快慢,3、关系：,1、我国生产和生活用交流电的 周期T=_s， 频率f= _Hz， 角速度=_rad/s， 在1s内电流的方向变化_次。,0.02,50,100,100,课堂练习,一个周期内电流方向改变两次。,1、峰值: 交变电流的 和 是它能达到的最大值。表示交变电流的强弱或电压的高低。,2、瞬时值： e 、i 、u,由于交变电流的大小和方向随时间变化，它产生的效果也随时间变化，在实际中我们常常不研究它的瞬时效果，而是只要知道交变电流在某段时间内的平均效果就可以了。,那么我们怎样来衡量交变电流的平均效果呢？ 请看下面的思考与讨论(P35),3.有效值 定义：,根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。,E、U、I,二、峰值和有效值,某交变电流随时间变化图象如图所示，试求该交变电流的有效值。,I=5A,课堂练习2,某交变电流随时间变化图象如图所示，经整流后变为右图波形，求该电流的有效值。,课堂练习2,I=4A,理论计算表明，正弦交流电有效值与最大值之间的关系,根据电流的热效应来规定,下列各种情况中所指的数值，哪些是交流电的有效值（ ） A、交变电流通过导体的电功、热量和 电功率 B、保险丝的熔断电流 C、电工工具上标明的耐压值。 D 、各种使用交变电流的电器设备上所标的额定电压、额定电流 E、交流电表的示数,课堂练习3,ABDE,写出我国交变电流的表达式,课堂练习4,某交变电流随时间变化图象如图所示，试求该交变电流的有效值。,课堂练习5,求下列电流的有效值。,设该交变电流的有效值为I， 由有效值的定义得. + = 而tt1t2， 代入数据解得：I A，,课堂练习6,如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。,课堂小结,作业,一线精练课时10,作业,书本P52 完成 4，5,三、交变电流的相位,1、正弦符号sin后面的量t+叫做交变电流的相位，其中是t=0时的相位，叫做交变电流的初相位。,2、相位差：两支交流的相位之差。若两支交流的频率相同，初相位不同，即相位差2-1为确定的常数。,e甲=Emsint,e乙=Emsin(t+),2、相位差是一个很重要的物理量。例如不同的交流发电机在向同一个电网供电时，它们的相位必须完全相同，即相位差必须保持为0，不然的话，轻则会使输电效率降低，严重时会损坏输电设备。,220V,课堂小结与作业,新课引入 恒定直流，由于大小和方向都不变化，只用电流和电压两个物理量进行描述。 而交变电流，它的大小和方向都随时间做周期性变化，那么，又该用什么物理量进行合理的描述呢,如下图所示的是一个电容器和一块电视机的铭牌， 这些数据又代表了什么呢,？,？,电容器所能承受的电压要高于交变电流的峰值，否则电容器就可能被击穿,【例4】图中两交变电流通过相同的电阻R。求：（1）分别写出它们的有效值、周期和频率。（2）计算它们在R上产生的功率之比。,解析：,（1）图甲为正弦交流电，其有效值I1Im 3.55A，周期T10.4s，频率f12.5Hz；图乙为方波交流电，电流的大小不变、方向作周期变化，由于热效应与电流方向无关，因而它的有效值为5A，周期T20.4s，频率f22.5Hz。,（2）由公式PI2R得： P甲:P乙I12R:I22R（I1I2）21:2,1、t=0、t1、t2、t3、t4时刻线圈所处的位置？ 2、中性面的特点？,t=0、t2、t4时线圈刚好位于中性面，t1、t3时线圈与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零,1、定义： 让交流电流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一周期（相等时间）内产生的热量相等，就把这个恒定电流的值（I或U）叫做这个交流的有效值. （有效值是根据电流的热效应来定义，注意三个相同）,有效值,课堂练习3,i/A,某交变电流随时间变化图象如图所示，试求该交变电流的有效值。,如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。,解析：,课堂练习5,什么是交变电流的峰值（Em，Im，Um）？,0.02,0.01,二、峰值和有效值,1、峰值：电流或电压所能达到的最大值。,