【金牌學(xué)案】年高中物理 第五章 2 描述交變電流的物理量課件 新人教選修32

2描述交變電流的物理量知識點1交變電流的周期和頻率

1．周期T：交變電流完成一次周期性變化所需的時間，單位是秒，符號為s. 2．頻率f：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，單位是赫茲，符號為Hz.4．角速度和頻率的關(guān)系：ω＝2πf.5．常識：我國通用交變電流的周期是0.02s，頻率為50Hz.知識點2峰值和有效值

1．峰值：當線圈平面與磁場方向平行時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流及路端電壓的最大值，用Em、Im

和Um

表示，其中Em＝NBSω. 2．有效值：讓交流與恒定電流分別通過大小相同的電阻，如果在交流的一個周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個恒定電流是I、電壓是U，我們就把I、U叫做這個交流的有效值．知識點3相位

1．相位：對于兩支交流電e甲＝Emsinωt和e乙＝Emsin(ωt＋φ)，稱ωt或ωt＋φ分別為它們的相位． 2．相位差：兩支交流電的相位之差叫做它們的相位差．

知識點4對交變電流有效值的理解

1．正(余)弦式交變電流的有效值與峰值的關(guān)系

2．注意事項 (1)各種使用交變電流的用電器上所標的額定電壓、額定電流值都是指交變電流的有效值． (2)各種交流電流表和交流電壓表的測量值也都是有效值．

(3)凡涉及能量問題，如電能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化過程中，涉及交變電流的電功、電功率等物理量均用有效值，計算保險絲的熔斷電流也用有效值．(4)家庭電路電壓220V和動力電壓380V是指有效值．(5)以后提到的交變電流的數(shù)值，凡沒有特別說明的都是指有效值．3．幾種典型交流電的有效值

交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)，利用等效的觀點來定義的．一般取一定時間(一個周期)根據(jù)恒定電流與交流電產(chǎn)生的熱量一樣來求解，比如下面幾種典型的有效值：交變電流名稱交變電流圖樣有效值正弦式交 變電流正弦半波交變電流正弦單向脈沖電流矩形脈沖電流非對稱性脈沖電流【例1】圖5－2－1表示一交流電的電流隨時間而變化的圖象．此交流電的有效值是()B圖5－2－1

解析：由圖象可知，該電流是交流電，而并非正弦交流電，不能用正弦交流電有效值的公式來求有效值．只能根據(jù)非對稱性脈沖電流的熱效應(yīng)來求．

1．電阻R1、R2

和交流電源按照圖5－2－2甲所示方式連接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.合上開關(guān)S后，通過電阻R2

的正弦交)變電流i隨時間t變化的情況如圖乙所示．則( 圖5－2－2解析：：先求出出電流流的有有效值值，則則可以以求出出電壓壓的有有效值值．答案：：B種類區(qū)別有效值峰值瞬時值平均值物理意義根據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的交變電流的最大值某一時刻電壓、電流的大小一段時間電壓、電流的平均值計算方法根據(jù)熱效應(yīng)求解有效值的大小知識點點5有有效值值、峰峰值、、瞬時時值、、平均均值的的區(qū)別別BCA．交交變電電流的的頻率率為100HzB．電電動勢勢的有有效值值為220VC．電電動勢勢的峰峰值約約為311VD．t＝0時時，，線圈圈平面面與中中性面面垂直直2．(雙選，，2011年肇慶慶檢測測)一矩形形金屬屬線圈圈，繞繞垂直直磁場場方向的的轉(zhuǎn)軸軸在勻勻強磁磁場中中勻速速轉(zhuǎn)動動．線線圈中中產(chǎn)生生的電電動勢勢e隨)時間t變化的的情況況如圖圖5－2－3所所示．．下列列說法法正確確的是是(圖5－2－3A．此此交流流電的的頻率率為0.5HzB．此此交流流電的的電動動勢有有效值值為2VC．t＝0.01s時時，線線圈平面與與磁場場方向向垂直直D．t＝0.02s時時，線線圈磁磁通量量變化化率為為零答案：：CD題型1交變變電電流流圖圖象象中中的的有有效效值值和和頻頻率率【例例3】(雙選選)如圖圖5－－2－－4表表示示一一交交變變電電流流隨隨時時間間而而變變化化的圖圖象象，，則則此此交交變變電電流流的的()圖5－－2－－4答案案：：BC3．．(雙選選，，2010年潮潮州州模模擬擬)一正正弦弦交交流流電電的的電電壓壓隨隨時時間間變變)化的的規(guī)規(guī)律律如如圖圖5－－2－－5所所示示．．由由圖圖可可知知(圖5－A．．該該交交流流電電的的電電壓壓瞬瞬時時值值的的表表達達式式為為u＝100sin(25t)VB．．該該交交流流電電的的頻頻率率為為25HzC．．該該交交流流電電的的電電壓壓的的有有效效值值為為141.4VD．．若若將將該該交交流流電電壓壓加加在在阻阻值值R＝100ΩΩ的的電電阻阻兩兩端端，，則則電電阻消消耗耗的的功功率率是是50W答案案：：BD題型型2交變變電電流流熱熱量量的的求求解解【例例4】阻值值為為1ΩΩ的的電電阻阻上上通通以以交交變變電電流流，，其其i－t關(guān)系系如如)圖5－－2－－6所所示示，，則則在在0～～1s內(nèi)內(nèi)電電阻阻上上產(chǎn)產(chǎn)生生的的熱熱量量為為(圖5－2－－6A．1JB．1.5JC．2JD．2.8J解析：對于此題我們們可以分段求求解，前0.2s和后0.2s產(chǎn)生的熱量分別別為0.2J，中間0.6s產(chǎn)生的熱量為為2.4J，所以在0～1s內(nèi)電阻上產(chǎn)生生的熱量為2.8J，D選項正確確．D4．圖5－－2－7為為某型號電熱熱毯的電路圖圖，將電熱絲絲接在u＝156sin120πtV的電源上上，電熱毯被被加熱到一定定溫度后，由于P的作用使輸入入的正弦交流流電僅有半個個周期能夠通通過，即電壓壓變?yōu)閳D5－－2－8所所示波形，從從而進入保溫溫狀態(tài)．則此