2012高二物理课件第五章2描述交变电流的物理量(新人教版选修32).ppt

* 2 描述交变电流的物理量 知识点 1 交变电流的周期和频率 1．周期 T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，单 位是秒，符号为 s. 2．频率 f：交变电流在 1 s 内完成周期性变化的次数，单 位是赫兹，符号为 Hz. 4．角速度和频率的关系：ω＝2πf. 5．常识：我国通用交变电流的周期是 0.02 s，频率为 50 Hz. 知识点 2 峰值和有效值 1．峰值：当线圈平面与磁场方向平行时，产生的感应电动 势、感应电流及路端电压的最大值，用 Em、Im 和 Um 表示，其 中 Em＝NBSω. 2．有效值：让交流与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 叫做这个交流的有效值． 知识点 3 相位 1．相位：对于两支交流电 e甲＝Emsin ωt 和 e乙＝Emsin (ωt ＋φ)，称ωt 或ωt＋φ分别为它们的相位． 2．相位差：两支交流电的相位之差叫做它们的相位差． 知识点 4 对交变电流有效值的理解 1．正(余)弦式交变电流的有效值与峰值的关系 2．注意事项 (1)各种使用交变电流的用电器上所标的额定电压、额定电 流值都是指交变电流的有效值． (2)各种交流电流表和交流电压表的测量值也都是有效值． (3)凡涉及能量问题，如电能与其他形式的能的转化过程 中，涉及交变电流的电功、电功率等物理量均用有效值，计算 保险丝的熔断电流也用有效值． (4)家庭电路电压 220 V 和动力电压 380 V 是指有效值． (5)以后提到的交变电流的数值，凡没有特别说明的都是指 有效值． 3．几种典型交流电的有效值 交变电流的有效值是根据电流的热效应，利用等效的观点 来定义的．一般取一定时间(一个周期)根据恒定电流与交流电 产生的热量一样来求解，比如下面几种典型的有效值： 正弦半波 交变电流 正弦式交 变电流 有效值 交变电流图样 交变电 流名称 非对称性 脉冲电流 矩形脉 冲电流 正弦单向 脉冲电流 【例 1】图 5－2－1 表示一交流电的电流随时间而变化的 图象．此交流电的有效值是( ) B 图 5－2－1 解析：由图象可知，该电流是交流电，而并非正弦交流电， 不能用正弦交流电有效值的公式来求有效值．只能根据非对称 性脉冲电流的热效应来求． 1．电阻 R1、R2 和交流电源按照图 5－2－2 甲所示方式连 接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上开关 S 后，通过电阻 R2 的正弦交 ) 变电流 i 随时间 t 变化的情况如图乙所示．则( 图 5－2－2 解析：先求出电流的有效值，则可以求出电压的有效值． 答案：B 根据热效 应求解有 效值的大 小 计算 方法 一段时间电 压、电流的 平均值 某一时刻电 压、电流的大 小 交变电流的 最大值 根据电流 的热效应 来定义的 物理 意义 平均值 瞬时值 峰值 有效值 种类 区别 知识点 5 有效值、峰值、瞬时值、平均值的区别 BC A．交变电流的频率为 100 Hz B．电动势的有效值为 220 V C．电动势的峰值约为 311 V D．t＝0 时，线圈平面与中性面垂直 2．(双选，2011 年肇庆检测)一矩形金属线圈，绕垂直磁场 方向的转轴在匀强磁场中匀速转动．线圈中产生的电动势 e 随 ) 时间 t 变化的情况如图 5－2－3 所示．下列说法正确的是( 图 5－2－3 A．此交流电的频率为 0.5 Hz B．此交流电的电动势有效值为 2 V C．t＝0.01 s 时，线圈平面与磁场方向垂直 D．t＝0.02 s 时，线圈磁通量变化率为零 答案：CD 题型 1 交变电流图象中的有效值和频率 【例 3】(双选)如图 5－2－4 表示一交变电流随时间而变化 的图象，则此交变电流的( ) 图 5－2－4