人教版高中物理选修3-2第5讲：交变电流 （学生教师版）——公主坟陈亚光.doc

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1、交变电流____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.理解交流电的定义及最大值和有效值之间的关系。2.学会运用求解有效值。知识点1交变电流1．交变电流（1）___________________________________的电流叫做交变电流，

2、简称交流．（2）_______________________的电流称为直流.2．正弦式电流（1）按______规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流.（2）产生①装置：如图甲所示，当磁场中的线圈连续转动时，流过电流表的电流方向就会发生周期性变化，产生交变电流．②过程分析：如图乙所示为线圈在磁场中绕轴转动的截面图，和两个边要切割磁感线，产生电动势，线圈上就有了电流（或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流）．具体分析可从图中看出：图①时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；图②时，导体垂直切割磁感线，线圈中有电

3、流，且电流从端流入；图③同图①；图④中电流从端流出；图⑤同图①，这说明电流方向发生了变化．13线圈每转一周，电流方向改变两次，电流的方向改变的时候就是线圈中无电流的时刻（或者说磁通量最大的时刻）．由于在线圈转一周的过程中，线圈的磁通量有两次达到最大，故电流的方向在线圈转动一周的过程中改变两次，我们把线圈平面垂直于磁感线的位置叫做中性面．（中性面的特点：①线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零；②线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就改变一次．）（3）中性面：线

4、圈平面垂直于磁感线时，线圈中的感应电流为零，这一位置叫中性面．线圈平面经过中性面时，电流方向就发生改变．线圈绕轴转一周两次经过中性面，因此感应电流方向改变两次．（4）变化规律：从中性面开始计时，电动势、电压和电流的瞬时值表达式为____________，____________，____________（5）图象：从中性面开始计时，图象为正弦曲线；从垂直于中性面的位置开始计时，图象为余弦曲线．3.描述交变电流的物理量（1）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．单位：秒.②频率：交变电流在内完成周期性变化的次数

5、．单位：赫兹，简称赫，符号.③周期与频率的关系：________或________．在中，.④我国工农业生产和生活用的交变电流，周期是，频率是.（2）峰值交变电流的峰值或是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可用来表示电流强弱或电压高低．（3）有效值①定义：根据电流的热效应来规定，让交流和恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，就把这个恒定电流的数值叫做这个交流的有效值．②正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系：_____________________________，（4）有效值、平均值、最大值（

6、峰值）和瞬时值①使用交变电流的设备铭牌上标明的额定电压、额定电流是指有效值，交流电表测量的也是有效值．提到交变电流的相关量，凡没有特别说明的，都是指有效值．②在研究电容器是否被击穿时，要用最大值（峰值），因电容器标明的电压是它在工作时能够承受的最大值．③在研究交变电流的功率和产生的热量时，用有效值．④在求解某一时刻的受力情况时，用瞬时值．⑤在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电荷量时，用平均值，________________.类型一：交变电流的产生及其变化规律例1：一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4πrad／s匀速转动

7、，产生的交变电动势的图象如图所示．则A．交变电流的频率是4πHzB．当t＝0时，线圈平面与磁感线平行C．当t＝0.5s时，e有最大值D．交变电流的周期是0.5s解析：13由于线圈转动的角速度题中已给出，所以线圈的转动频率可以由公式直接求出．线圈的频率和交变电流的频率是相同的．ω＝4πrad/s，而ω＝2πf，故f＝2Hz，T＝＝0.5s．由图象可看出：t＝0时e＝0，线圈位于中性面，即线圈平面跟磁感线垂直．t＝0.5s时，ωt＝2π，e＝0．所以，应选D．答案:D类型二:交流电的有效值例2.如图13—1—7为电热毯的

8、电路图，电热丝接在U＝311sin100πtV的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图13—1—8所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是图13—1—7A．110VB．156VC．220VD．311V解析:由·（）2／