高中物理 3.2 交变电路课件 教科版选修11

第第2讲交变电路讲交变电路高中物理高中物理选修选修1-1教科版教科版 目标定位1.了解交变电流的变化规律和特点.2.知道交变电压、交变电流的数学表达式，理解有效值的概念.3.知道电容器的结构和功能；了解电容器的充放电过程一、交变电路的组成交变电路由 及电阻、电容、电感等元件组成二、交变电压及交变电流1一般交变电压的表达式：u ，其中U0是交变电路中电压的峰值，f是交替变化的频率，t为变化的时间2交变电流的表达式：i ，其中I0是交变电路中电流的峰值交变电源交变电源U0sin 2ftI0sin 2ft3有效值：即在一个周期内，某交流电通过电阻R所产生的热量与某一恒定电流在 的时间内通过该电阻所产生的热量 ，那么这个直流电压(电流)的大小就叫做交流电压(电流)的有效值同样同样相等相等 想一想： 各种家用电器上所标注的电压值是指有效值还是最大值？ 答案有效值三、电容1电容器通常简称为“电容”，一般由两块彼此 又相互靠近的导体组成2电容器能够“通 ，隔 ”电容器对交流电也会产生阻碍作用，我们用“容抗”来表示这种阻碍作用的大小绝缘绝缘交交直直 想一想： 你知道日常生活中哪些电器中应用了电容器吗？ 答案电视、收音机、照相机四、电感1交变电路中的电感器简称“电感”，通常是由线圈或加铁芯的线圈构成，它是一个发生 的元件2电感器能够“通 、阻 ”电感在交流电路中对电流有阻碍作用，称为“感抗” 电磁感应电磁感应直直交交 想一想： 电感对交流电的阻碍作用利用了什么原理？ 答案利用了电磁感应现象在通过电感中的电流变化时，使穿过电感线圈的磁通量发生变化，从而发生电磁感应现象，在线圈中产生感应电动势阻碍线圈中电流的变化一、交流电的变化规律及描述1交流电的表达式：uU0sin 2ft，iI0sin 2ft，其中U0是交变电路中电压的峰值，I0是交变电路中电流的峰值，f是交替变化的频率，t为变化的时间 2图象： 图3214交变电流的瞬时值、最大值和有效值(1)瞬时值和最大值：瞬时值是交变电流某一时刻的值，瞬时值是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同瞬时值中最大的叫最大值(2)有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值，叫该交变电流的有效值用“E、I、U”表示 (3)我们通常说家庭电路的电压是220 V，是指有效值各种使用交变电流的电器设备上所标的是额定电压和额定电流的有效值，一般交流电流表和交流电压表测量的数值也都是有效值 .对电容来说，其击穿电压值应小于交流的最大值. 【例1】(多选)一正弦交流电的电压u220sin(100t) V，若将它加在阻值为100 的电阻两端(电源内阻不计)，则下列说法中错误的是()A电流的瞬时值为i2.2sin(100t) AB电流的最大值为2.2 AC流过电阻的电流是恒定的D流过电阻的电流是变化的，但不是按正弦规律变化的答案CD 针对训练(2011四川省学业水平考试)一电流随时间变化的关系如图322所示，则此电流的峰值为_A，周期为_s. 图322 答案100.02二、电容对电路的作用1直流电流不能通过电容器2交变电流通过电容器的原因，是电容器不断的充电和放电形成的，而不是电荷真的穿过了电容器 【例2】(多选)如图323所示电路，以下结论正确的是 () 图323 Aa、b若接直流电，灯泡不亮 Ba、b若接直流电，灯泡也可发光 Ca、b若接交流电，灯泡发光，灯泡和电容器都有电荷通过 Da、b若接交流电，灯泡发光，电容器中无电荷通过 答案AD 解析电容器有“通交流，隔直流”的作用，故a、b内接直流电时，灯泡不亮，A对，B错；接交流电时，灯泡亮，但电路中电流的形成缘于电容器的不断充电、放电，并没有电荷通过电容器，C错，D对三、电感对电路的作用1自感：导体本身因电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象自感现象中产生的电动势叫自感电动势2电感对交变电流的阻碍作用(1)电感对直流的阻碍作用很小，所以是“通直流”，而对交流都有阻碍作用，所以“阻交流”(2)电感对交变电流有阻碍作用的原因：当线圈中电流发生变化时，在线圈中产生自感电动势，自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化【例3】(2012江苏省学业水平测试)如图324所示的电路，当开关闭合时，小灯泡将_(选填“逐渐”或“立刻”)变亮当开关断开时，小灯泡将_(选填“逐渐”或“立刻”)熄灭图324 答案逐渐立刻 解析闭合开关时，由于电感器的阻碍作用，A中的电流只能逐渐增大，即小灯泡逐渐变亮；当开关断开时，由于小灯泡无法与其他用电器构成回路，小灯泡立刻熄灭再见再见