【公開課】交變電流的描述 課件-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)

交變電流

的描述人教版

選擇性必修第二冊(cè)第三章

交變電流本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)交變電流的描述。交變電流具有周期性。與任何周期性過程一樣，可以用周期或頻率表示交變電流變化的快慢。交變電流的大小隨時(shí)間周期性變化，電流的大小、電壓的高低又該如何描述呢？1、周期T：

交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間，叫作交變電流的周期，單位是秒。2、頻率f：交變電流完成周期性變化的次數(shù)與所用時(shí)間之比叫做它的頻率。單位是赫茲?；蛞?、周期和頻率數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。思考與討論：一交變電流的電壓隨時(shí)間的變化圖像如圖所示，這個(gè)交變電流的周期是多少？頻率是多少？T=0.02s3、正弦式交流電的周期和頻率：①周期：②頻率：

是線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度③一個(gè)周期內(nèi)，電流的方向改變兩次。正弦式交流電的變化規(guī)律:從中性面開始計(jì)時(shí)：

瞬時(shí)值想一想：交流電的電流大小、電壓高低隨時(shí)間不斷變化，有沒有更方便的方法來描述交流電的電流強(qiáng)弱和電壓高低呢？二、正弦式交流電的峰值Em

＝NBSωUm

＝ImR外1、峰值：交變電流的峰值是交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值。2、想一想：怎樣計(jì)算交流電通過電阻R時(shí)，

R消耗的電功和電功率呢？（1）解：根據(jù)焦耳定律得：

（2）解：根據(jù)焦耳定律得：

計(jì)算可得：如圖所示的電流通過1Ω的電阻時(shí)，在1s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為2.8J，相當(dāng)于一個(gè)電流為1.67A的恒定電流通過這個(gè)電阻時(shí)，在1s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。思考：交流電的效果能否用直流電來等效？

用甲、乙圖中電爐燒水，設(shè)壺材料相同、水質(zhì)量相等、水的初溫相同。若直流電源用10分鐘把水燒開，交流電源也用10分鐘把水燒開。通電相同的時(shí)間，產(chǎn)生相同的熱量，意味著消耗了相同的電能，電流做了相同的功。對(duì)于用電器來講，該段時(shí)間內(nèi)交流電和直流電的效果是一樣的，所以交流電在這段時(shí)間內(nèi)的電功、電熱、電功率、熱功率可以用直流電的等效值來計(jì)算?？梢姡哼@個(gè)交流電熱效應(yīng)的直流等效值有非常重要的意義。1、有效值：讓交流電與直流電分別通過大小相同的電阻，如果在交流電的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，我們就把這個(gè)直流電的電流、電壓（I、U）叫作這個(gè)交流電的有效值。RR~三、有效值（I、U）2、正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系：

3、有效值的應(yīng)用:①計(jì)算電功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效值；②交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流是有效值；③保險(xiǎn)絲的熔斷電流是有效值；④交流電壓表、電流表測(cè)量的數(shù)值是有效值。無特別說明時(shí)提到的交變電流的數(shù)值是指有效值保險(xiǎn)絲的熔斷電流是指有效值課堂練習(xí)：通過某交流電流表的電流i

隨時(shí)間t

變化的關(guān)系如圖所示，該電流表的示數(shù)是多少？四、正弦式交變電流的公式和圖像1、2、四、正弦式交變電流的公式和圖像3、我國市電（生活用電）的表達(dá)式：①峰值：②有效值：③周期：④頻率：⑤每秒電流方向改變：100次拓展學(xué)習(xí)：電感器和電容器對(duì)交變電流的作用觀察：電感器對(duì)直流電和交流電的影響觀察發(fā)現(xiàn)：電感器對(duì)直流電的阻礙作用不明顯；對(duì)交流電則有明顯的阻礙作用。1、電感器對(duì)交變電流的作用②線圈的自感越大、交流的頻率越高，線圈的感抗就越大。①感抗：由于線圈與交變電流之間的電磁感應(yīng)作用所引起的阻礙作用，這叫感抗。③電感器的作用：通直流，阻交流；通低頻，阻高頻。觀察：電容器對(duì)直流電和交流電的影響觀察發(fā)現(xiàn)：電容器對(duì)直流電有隔斷作用；對(duì)交流電則有導(dǎo)通作用。2、電容器對(duì)交變電流的作用②容抗：電容器的電容越大，交流的頻率越高，電容器對(duì)交流的阻礙作用就越小，即容抗越小。①在交流電路中，電容器持續(xù)進(jìn)行充放電，電路中持續(xù)存在充放電電流，所以電容器對(duì)交流電有導(dǎo)通作用。③電容器的作用：隔直流，通交流；通高頻，阻低頻。扼流圈是電工技術(shù)和電子技術(shù)常用的元件，它利用了電感器對(duì)交流的阻礙作用，分為高頻扼流圈和低頻扼流圈。扼流圈①高頻扼流圈：通低頻，阻高頻①低頻扼流圈：通直流，阻交流（阻低頻、阻高頻）

CD

BC課堂練習(xí)3.如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖線b所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于磁場(chǎng)方向。則下列說法中錯(cuò)誤的是（）