高中物理选修第五章第二节描述交变电流的物理量人教版.ppt

最大值（峰值）： Em 、Ｉm 、 Um 瞬时值： e 、i 、u 复习回顾：正弦式交变电流 瞬时值表达式：从中性面开始计时 t/10-2s t/10-2s 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。 角速度： 线圈在磁场中单位时间内转过的角度。 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： 一个周期内电流方向改变两次。 注：1r/S=2πrad/S 1、我国生产和生活用交流电的周期T=_____s，频率f= ____Hz，角速度ω=_____rad/s，在1s内电流的方向变化____次。 0.02 50 100π 100 针对训练 i/A Im t/s -Im 0.01 0.02 0.02 e甲=Emsinωt e乙=Emsin(ωt+?) 1、正弦符号sin后面的量ωt+?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。 二、相位 2.两支交流的相位之差叫做它们的相位差．例如两支交流电，u1＝Emsin(ωt＋Φ1)，u2＝Emsin(ωt＋Φ2)，它们的频率相同，但初相位不同，它们的相位差(ωt＋Φ2)－(ωt＋Φ1)＝Φ2－Φ1，是一个常量，等于两个初相之差，不随时间变化，可以说，这两支交变电流的变化规律是相同的，只是步调不同． 三、相位 3、不同的交流发电机向同一电网供电，相位差必须为零。否则：会使输电效率降低，甚至损坏输电设备。 例7：下图所示的三支交变电流，峰值相同的是________，相位相同的是________，周期相同的是_______________。 A、B B、C A、B、C 交变电流的峰值（Em，Im，Um） i/mA 0.5 t/s -0.5 0.02 0.01 三、峰值和有效值 1、峰值：电流或电压所能达到的最大值。 电容 工作电压（最大值） 电容器的耐压值 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 有效值 （1）注意三同：电阻相同，时间相同，产生热 量相同。 （2）注意三同：“有效”指的是电流的热效应 的等效。 （4）.正弦交流电的有效值与最大值的关系： （3）通常所说的交变电流的电压 电流；交流电 压表交流电流表测的值；交流用电器的额定电压 额定电流；保险丝的熔断电流等指的都是有效值。 【典例1】（2010·石家庄高二 检测）如图所示为一交变电流的 图象，则该交变电流的有效值为 多大？ 计算有效值应注意: 1、交流电有效值根据： 电流热效应； 2、计算时间取 一个周期； 3、分段处理：Q总=Q1+Q2 而Q总=I有2RT=U有2T/R 【标准解答】令该交变电流通过一电阻R,它在前半周 期 内通过该电阻产生的热量 它在后半周期 内产生的热量Q2=I02R· = 故在一个周期内产生的热量Q交=Q1+Q2= I02RT. 设某一恒定电流I在相同的时间T内通过该电阻产生的热量为I2RT，由有效值的定义知： I02RT=I2RT，得I= I0. 答案： I0 【典例2】（2010·广东高考） 图是某种正弦式交变电压的波 形图，由图可确定该电压的 A.周期是0.01 s B.最大值是311 V C.有效值是220 V D.表达式为U=220 sin100πt(V) 【标准解答】选B、C.由图知：最大值Um=311 V，且为 正弦交流电，有效值U= =220 V，周期T=0.02 s， 表达式U=311sin100πt(V)，B、C选项正确. 三、对交流电的瞬时值、最大值、平均值、有效值的理解及应用 １、计算热量、热功率、保险丝熔断电流时用有效值 ２、计算电量时用平均值 ３、电容器的击穿电压用最大值 1.相位 初相位 相位差 2.有效值的理解及计算 课堂小结 课堂小结 2、 峰值（最大值）：表示交流电流的强弱或电压的高低 1、周期和频率： 3、有效值： （1） 根据电流的热效应来规定。 （2）正弦交变电流的最大值是有效值的 倍。 (3)注意： A、对于交流若没有特殊说明的均指有效值。 D、求通过某导体横截面的电量一定要用交变电流的平均值。 C、求交变电流的功、功率和电热时必须用交变电流的有效值。 B、电容器的耐压值要高于交变电流的峰值。　 * * * * * * * *