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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二节描述交变电流的物理量,课标定位,学习目标：,1.,知道交变电流的周期和频率，以及它们之间的关系,2,知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系,3,知道我国供电线路交变电流的周期与频率,重点难点：,1.,对交变电流的理解和应用,2,计算一些非正弦式交变电流的有效值,课前自主学案,一、周期和频率,1,周期：交变电流完成,_,所需的时间，用,_,表示，单位是,_,2,频率：交变电流在,1 s,内完成,_,的次数，用,_,表示，单位：,_,一次周期性变化,T,秒,周期性变化,f,赫兹,二、峰值和有效值,1,峰值：交变电流在一个周期内所能达到的,_,，峰值可以用来表示交变电流的,_,或电压的,_,，但不能用来表示交变电流产生的,_,峰值在实际中有一定的指导意义，所有使用交变电流的用电器，其最大耐压值应,_,其使用的交流电压的峰值，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许施加电压的,_,最大值,强弱,高低,热效应,不小于,最大值,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,在没有特别说明时，通常所说的交变电流、电压、电动势都是指有效值，交流电流表测量的值也是有效值，交流用电设备铭牌标出的电压、电流值也是指有效值,正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系：,I,_,I,m,，,U,_,U,m,，,E,_,E,m,.,三、相位,如图,5,2,1,所示，甲、乙两交流电的表达式分别为：,u,甲,E,m,sin,t,；,u,乙,E,m,sin(,t,),，其中,“,_,”,叫做交变电流的,_,，,是,t,0,时的相位，叫做交变电流的,_,图,5,2,1,t,相位,初相位,两支交流的,_,叫做它们的相位差例如两支交流电，,u,1,E,m,sin(,t,1,),，,u,2,E,m,sin(,t,2,),，它们的,_,，但初相位不同，它们的相位差,(,t,2,),(,t,1,),_,，是一个常量，等于两个初相之差，不随时间变化，可以说，这两支交变电流的变化规律是相同的，只是,_,不同,相位之差,频率相同,2,1,变化步调,核心要点突破,一、对有效值的理解、计算方法,1,有效值的理解,交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，理解有效值重点在,“,等效,”,，,“,效果,”,相同在定义中体现为相同电阻、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,3,几种典型的有效值,特别提醒：,铭牌上表示的和电表测量的都是有效值，电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),1,关于交流电的有效值，正确的说法是,(,),A,对于各种交变电流，最大值的平方都等于有效值平方的,2,倍,B,有效值就是交流电在一个周期内的平均值,C,交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的,D,在交流电路中，交流电流表及交流电压表的读数表示的均为有效值,二、交变电流的四值对比,特别提醒：,(1),交变电流的平均值不等于有效值，不是初、末状态瞬时值的平均值,(2),交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间的长短均有关,(3),计算通过导体某一截面的电荷量时，只能用交变电流的平均值,一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图,5,2,2,所示由图可知,(,),图,5,2,2,课堂互动讲练,类型一,表征交变电流的物理量及其应用,例,1,【思路点拨】,本题首先可以从图中得到交变电流的频率和峰值，然后可由正弦式交变电流峰值与有效值的关系确定其有效值，最后由有效值计算电阻消耗的电功率,【答案】,BD,【规律总结】,根据函数表达式和图象确定表征交变电流的物理量时，首先要确定交变电流的周期和峰值，在此基础上正确运用相关关系式进行分析求解,变式训练,1,将阻值为,5,的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图,5,2,3,所示下列说法正确的是,(,),图,5,2,3,某一交流电的电压波形如图,5,2,4,所示，求这一交流电的电压的有效值,U,.,类型二,根据图象计算有效值,例,2,图,5,2,4,【思路点拨】,首先根据,u,t,图象得出交变电流的周期，然后根据有效值的定义计算出有效值，时间可取一个周期,变式训练,2,如图,5,2,5,甲为电热毯的电路图，电热丝接在,u,311sin100,t,V,的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置,P,使输出电压变为图乙所示波形,从而进入保温状态若电阻丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是,(,),图,5,2,5,A,110 V,B,156 V,C,220 V D,311 V,类型三,交变电流“四值”的应用,例,3,图,5,2,6,(1),转动中感应电动势的最大值和有效值,(2),电路中交流电压表和电流表的示数,(3),线圈从图示位置转过,90,的过程中通过电阻,R,的电量,【,思路点拨,】,解答本题时应把握以下三点：,(1),由交流电的瞬时值表达式确定最大值,(2),电表示数对应交流电的有效值,(3),计算电量用交流电的平均值,【答案】,(1)50 V,35.4 V,(2)31.86 V,3.54 A,(3)0.16 C,【规律总结】,在研究交变电流做功、电功率及产生的热量时只能用有效值；在研究交变电流通过导体横截面的电荷量时只能用平均值,变式训练,3,(2009,年高考福建理综卷,),一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图,5,2,7,甲所示已知发电机线圈内阻为,5.0,现外接一只电阻为,95.0,的灯泡，如图乙所示，则,(,),图,5,2,7,A,电压表,V,的示数为,220 V,B,电路中的电流方向每秒钟改变,50,次,C,灯泡实际消耗的功率为,484 W,D,发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为,24.2 J,
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