第03节表征交变电流的物理量

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1、导学案年级：高二科目：物理主备：萧凤贞审核：课题：表征交变电流的物理量课型：新授课课时:1学习目标知识脉络1.知道交变电流的周期、频率的含义，以及它们相互间的关系．知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小．(重点)2．知道交变电流的峰值和有效值的意义．能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值．(难点)3．会应用正弦式交变电流的有效值公式进行有关计算．(重点)4．具有运用类比、迁移的科学方法分析新问题的意识和能力.　交变电流的周期和频率1．周期：交变电流完成一次周期性变化的时间叫做它的周期．单位是.2．频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫频率．单位是.3．周期T、频率f、角速度ω的

2、关系：ω＝＝2πf，T＝.1．交变电流周期越大，说明方向变化越快．()2．我国交变电流周期为0.02s，频率50Hz.()3．交变电流的方向每个周期改变一次．()如图231所示，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？图231【提示】　周期T＝0.02s；频率f＝50Hz打点计时器接到干电池上怎样调整也不打点，而接到学生电源频率为50Hz的低压交流挡上就能顺利打点，每隔0.02s打一个点．探讨1：打点计时器为什么接在干电池上不打点？【提示】　打点计时器要不断改变磁铁的磁性才能使振针上下振动，直流电不能改变磁铁磁性．探讨2：打点计时器为什么打点时间间隔为0.02s？其时间间隔由什么决定？【提示】

3、　电磁式打点计时器的打点频率与工作电流频率相同，我国生产、生活用电的频率为50Hz，所以打点计时器的打点时间间隔T＝＝0.02s；时间间隔由电源的频率决定．对交变电流的周期和频率的理解周期和频率是描述交变电流的物理量，跟任何周期性过程一样，交流电也要用周期或频率来表示变化的快慢．在实验中，线圈匀速转动一周，电动势、电流都按正弦规律变化一次．(1)线圈转动一周，交流电恰好完成一次周期性变化．(2)从线圈转动来说，周期就是线圈在磁场中转动一周所用的时间；频率就是1s内线圈在磁场中转动的圈数．1．(多选)某交变电流的方向在1s内改变100次，则其周期T和频率f分别为(　　)A．T＝0.01sB．T

4、＝0.02sC．f＝100HzD．f＝50Hz2．(多选)如图232所示，下列对图象的描述正确的是(　　)图232A．该电压是直流电压B．该电压是交流电压C．该电压的周期是0.2sD．该电压的频率是10/3Hz交变电流的峰值和有效值1．峰值：交变电流在一个周期内所能达到的数值．2．有效值(1)定义：交变电流和恒定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，这一恒定电流的数值就是相应交变电流的．(2)应用①无特别说明的交变电流的电压、电流值是有效值．②交流电表测量的交变电流的电压、电流值是．③交流用电设备所标注的、指有效值．3．正弦式交变电流有效值和峰值的关系E＝Em/＝0

5、.707Em.I＝Im/＝0.707Im.U＝Um/＝0.707Um.1．任何形式的交变电流的有效值和峰值都有关系U＝Um/.()2．照明电压220V、动力电压380V，指的都是交变电流的电压的有效值．()3．交流电压表和电流表测量的都是交变电流的有效值．()交变电流的有效值是不是在某一段时间内的平均值？【提示】　有效值是根据交变电流和恒定电流在相同时间内，在相同的电阻上产生的热量相同即有相同热效应定义的，不是一段时间内的平均值．在现代的家庭中有很多家用电器，这些用电器大多数都是用交流电．探讨1：某用电器铭牌上标有“额定电压220V”和“工作频率50Hz”的字样，其中“220V”有什么含义？

6、【提示】　220V是指该用电器所使用的电源电压有效值为220V.探讨2：试探究分析计算交变电流的有效值应注意哪几个方面的问题？【提示】　应注意以下三个方面问题：(1)对正弦式交变电流可用I＝，U＝直接求有效值．(2)对非正弦式交变电流可用电流的热效应，根据有效值的定义求解．(3)计算时应注意三同：相同电阻、相同时间、相同热量，而相同时间一般情况下是指交流电的一个周期．1．有效值的理解(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，与电流的方向无关．(2)“等效”理解：相同电阻、相同时间，产生相同热量．交变电流与多大的直流电“效果”相同，有效值就是多大．2．有效值的计算方法(1)分段计算交变电

7、流在一个周期内产生的热量Q.(2)让直流电流(实际上是恒定电流)通过相同的电阻，在交变电流一个周期内产生的热量等于Q.如Q＝I2RT或Q＝T，相对应的I、U即为交变电流、电压的有效值．3．几种常见交变电流的有效值电流名称电流图线有效值正弦式交变电流I＝正弦半波电流I＝正弦单向脉动电流I＝矩形脉动电流I＝Im非对称性交变电流I＝4．电阻R1、R2与交流电源按照图234甲方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.合上