表征交变电流的物理量.doc

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1、表征交变电流的物理量教学目的通过讲解和演示，让学生掌握交变电流的最大值和有效值、周期和频率．教具交流6V电源、直流6V电源、交流电流表（0-0.6A）、直流电流表（0-0.6A）、小灯泡（6V、0.3A）、手摇交流发电机模型．教学过程一、复习提问问：交变电流是怎样产生的？它的变化规律是怎样的？答：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，线圈里就产生交变电流．线圈里产生的交变电流是按正弦规律变化的，它的变化规律可用公式：e=Emsinωt、i=Imsinωt和图1来表示．教师指出，交变电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，它比直流电复杂，因此要描述交变电流

2、，需要的物理量比较多．这正如要描述振动比描述匀速运动需要的物理量多一样．下面我们来讨论表征交变电流特点的物理量．二、讲解新课1．交变电流的最大值和有效值．交变电流的最大值是指交流电在一周期内所能达到的最大数值．最大值在实际应用中是要考虑的．例如电容器接在交流电路中，应需要知道交变电压的最大值，电容器的额定电压应高于交变电压的最大值，否则电容器有可能被击穿．交变电流的最大值虽然一定，但是不适于用来表示交变电流产生的效果．在实际工作中常用交变电流的有效值来表示交变电流的大小．交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的．让交变电流和直流电流通过相同阻值的

3、电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，这一交变电流的有效值就跟这个直流电流相等．例如，在同一时间内，某一交变电流通过一段电阻产生的热量，跟0.3A的直流电流通过阻值相同的一段电阻产生的热量相等，那么这一交变电流的有效值就是0.3A．用同样的办法还可以确定交变电压的有效值．下面我们做一个实验．用电压有效值6V的交流电源与6V的直流电源分别点亮灯泡的电流，可以看到两个电流表的示数相等．注意，交流电表测量的数值是交变电流的有效值．通常用大写字母E、U、I分别表示交变电流的电动势、电压和电流的有效值．按正弦规律变化的交变电流的有效值与最大值之间存在着如

4、下的关系：我们通常说照明电路的电压是220V，便是指有效值．算一下，它的最大值是多少？2．交变电流的周期和频率．交变电流跟别的周期性过程一样，是用周期或频率来表示变化快慢的．我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做交变电流的周期．周期用T表示，单位是s．交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率．频率用f表示，单位是Hz．周期和频率的关系是：周期是0.02S，频率是50Hz，电流方向每秒钟改变100次．交变电流的周期和频率跟发电机转子的转速有关．转速越大，周期越短、频率越高．我们做一个演示实验：把小灯泡接在手摇交流发电机模型的

5、输出端．当转子的转速由小增大时，我们看到，小灯泡发光的闪烁频率也由小增大，当转子的转速大到一定程度，由于交变电流的大小和方向变化太快，与人眼存在视觉暂留的缘故，以眼睛已不能分辨灯光的闪烁．这就是为什么照明电是交变电流，而电灯亮时看不见一闪一闪的原因．三、巩固新课图2是一个交变电压的图象．根据图象求出交变电流的周期和频率、电压的最大值和有效值．答：T=0.2S，f=5HzUm=8V，U=5.7V布置作业课本100页练习一（2）、（3）、（4）、（5）、（6）