高中物理 第3章 交变电流 第1节 交变电流的特点教学案 鲁科版选修3-2

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1、第1节交变电流的特点1.大小和方向随时间做周期性变化的电流是交变电流。2．周期(频率)描述交变电流随时间变化的快慢，一个周期内交变电流的方向改变2次，我国工农业生产和生活用电的频率是50Hz。3．有效值根据电流的热效应定义和计算，正弦交流电最大值是有效值的倍，即Em＝E、Um＝U、Im＝I。　　　　　　　　　　　　　　　　　一、恒定电流和交变电流的比较1．恒定电流大小和方向都不随时间变化的电流是恒定电流(如图311甲)。2．交变电流大小和方向随时间做周期性变化的电流是交变电流(如图311乙)。图311二、交变电流的周期和频率1．交变电流的周期和频率的比较周期(T)频率(f)定义交变电流完

2、成1次周期性变化所需的时间交变电流在1s内完成周期性变化的次数　单位s(秒)Hz(赫兹)作用表示交变电流变化的快慢我国交变电流0.02s50Hz非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。联系T＝(或f＝)2.正弦式交变电流大小和方向随时间按正弦规律变化的电流。三、交变电流的最大值和有效值1．最大值交变电流在一个周期内所能达到的最大值叫做交变电流的最大值，又称峰值，以此可以表示交变电流的强弱或电压的高低。交变电流的电流、电压的峰值分别用Im和Um表示。2．有效值让交变电流和恒定

3、电流分别通过相同阻值的电阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，则该恒定电流的数值就叫做交变电流的有效值。交变电流的电流、电压的有效值分别用I、U表示。3．正弦式交变电流的有效值和最大值的关系U＝≈0.707Um，I＝≈0.707Im。1．自主思考——判一判(1)只要是交变电流，其峰值就是有效值的倍。(×)(2)家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值。(√)(3)电容器的耐压值指的是交变电流的最大值。(√)(4)我国生活用电的频率是50Hz，这种交变电流的方向在1s内改变100次。(√)(5)生活用电的电压220V指有效值，动力用电的电压380V指峰值。(×)(6)交变电流的有效值是

4、从电流的热效应角度规定的。(√)2．合作探究——议一议(1)如何区分直流和交流？提示：区分直流和交流的依据，就是看电流的方向是否随时间变化。(2)实验室用的打点计时器，其打点周期为什么等于0.02s?提示：我国工农业生产和生活用电的频率是50Hz，周期为0.02s，打点计时器的打点周期等于交变电流的周期，所以等于0.02s。(3)让交变电流和恒定电流通过电阻，经过一段时间后产生的热量相等，这一恒定电流的数值等于这一交流电的有效值吗？非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。提

5、示：不一定。根据有效值的定义，要满足“三同”：即相同的电阻，相同的时间，产生的热量相同，在以上三个条件同时满足的情况下，恒定电流的数值才等于交变电流的有效值。交变电流与直流电交变电流与直流电的辨析1．交变电流的方向随时间变化，而直流电的方向不随时间变化。另外，交变电流的大小可以不变，如矩形脉冲，而直流电的大小可以变化。2．判断是不是交变电流，至少需在一个周期内观察。如矩形波，该电流在正半周期或负半周期，电流的大小和方向都没有发生变化，但在一个周期或更长的时间内，电流的方向随时间发生变化，所以是交变电流。3．交变电流的波形不一定是曲线，不能认为凡是波形是曲线的，就一定是交变电流。1．下列各

6、选项的图像中表示交变电流的是(　　)解析：选D　B、C两图像中，虽然电流大小随时间做周期性变化，但方向不变，故不是交变电流。A图像中电流的方向没有发生变化，不是交变电流。D图像中，电流的大小、方向随时间均做周期性变化，是交变电流，故选D。2．(多选)有一交变电流如图312所示，由此图像可知(　　)图312A．它的周期是0.8sB．它的最大值是4AC．它的有效值是2A非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。D．它的频率是0.8Hz解析：选AB　由图像可知周期为0.8s，频率为

7、1.25Hz，最大值为4A，有效值不等于平均值，也不是，无法根据图像计算，故C、D错，A、B对。交流电有效值与最大值的理解与计算1．有效值的计算方法求解交变电流的有效值，通常采用以下两种方法：(1)若按正(余)弦规律变化的交变电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E＝，U＝，I＝。(2)对于非正弦式交变电流，必须根据有效值的定义进行计算。第一步：计算交变电流在一个周期内产生的热量Q；第二步：将热量Q用相应的物理量的有效值表