新教材同步系列2024春高中物理第3章交變電流第2節(jié)描述交變電流的物理量課件粵教版選擇性必修第二冊

第三章交變電流第二節(jié)描述交變電流的物理量學(xué)習(xí)任務(wù)1．知道交變電流的周期、頻率的含義，以及它們相互間的關(guān)系。2．知道交變電流的峰值和有效值的意義。經(jīng)歷根據(jù)電流的熱效應(yīng)推導(dǎo)交變電流有效值的過程，體會“等效”的科學(xué)方法。3．掌握交變電流有效值與峰值的關(guān)系，會進(jìn)行有效值的計算。4．理解交變電流的圖像意義，能從圖像中獲取相關(guān)信息。必備知識·自主預(yù)習(xí)儲備01

周期性s次數(shù)Hz知識點二交變電流的峰值和有效值1．峰值：交變電流在一個周期內(nèi)所能達(dá)到的____值。2．有效值(1)定義：交變電流和恒定電流分別通過相同____的電阻，如果在交變電流的一個周期內(nèi)它們產(chǎn)生的____相等，這一恒定電流的數(shù)值就是相應(yīng)交變電流的______。(2)應(yīng)用：①無特別說明的交變電流的電壓、電流值是有效值。②交流電表測量的交變電流的電壓、電流值是______。③交流電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)注的________、________指有效值。最大阻值熱量有效值有效值額定電壓額定電流

0.707Em

0.707Im

0.707Um知識點三用圖像描述交變電流1．物理意義：描述交變電流(_______、_____、_____)隨_____(或角度ωt)變化的規(guī)律。2．正弦式交變電流的圖像電動勢e電流i電壓u時間t

××√×√2．(多選)某交變電流的方向在1s內(nèi)改變100次，則其周期T和頻率f分別為(

)A．T＝0.01s

B．T＝0.02sC．f＝100Hz

D．f＝50HzBD

√√關(guān)鍵能力·情境探究達(dá)成02考點1交變電流的周期和頻率考點2交變電流的峰值和有效值考點3正弦式交變電流的圖像考點4交變電流的四值比較

(2)如圖甲、乙中電爐燒水，設(shè)其他條件都相同，水的質(zhì)量相等，水的初溫相同。若恒定電流用10min把水燒開，而交變電流也用10min把水燒開。兩種情況下電阻熱量相同嗎？交流電電流的有效值是多少？提示：熱量相同。有效值是3A。

√

√√√考點2交變電流的峰值和有效值1．有效值的理解(1)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的，與電流的方向無關(guān)。(2)“等效”理解：相同電阻、相同時間，產(chǎn)生相同熱量。交變電流與多大的直流“效果”相同，有效值就是多大。

3．幾種常見交變電流的有效值電流名稱電流圖線有效值正弦式交變電流正弦半波電流電流名稱電流圖線有效值正弦單向脈動電流矩形脈動電流非對稱性交變電流

√

√考點3正弦式交變電流的圖像1．用圖像描述交變電流的變化規(guī)律(在中性面時t＝0)項目函數(shù)圖像說明磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωtS為線圈的面積，N為線圈的匝數(shù)，r為線圈的電阻(內(nèi)阻)，R為外電阻電動勢e＝Emsinωt＝NBSωsinωt項目函數(shù)圖像說明電壓S為線圈的面積，N為線圈的匝數(shù)，r為線圈的電阻(內(nèi)阻)，R為外電阻電流

【典例3】處在勻強磁場中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動，磁場方向平行于紙面并與ab垂直。在t＝0時刻，線圈平面與紙面重合，如圖所示，線圈的cd邊離開紙面向外運動。若規(guī)定由a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖線是(

)A

BC

D√

圖像的分析方法一看：看“軸”、看“線”、看“斜率”、看“點”，并理解其物理意義。二變：掌握“圖與圖”“圖與式”和“圖與物”之間的變通關(guān)系。三判：在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正確地分析和判斷。[跟進(jìn)訓(xùn)練]3．(多選)在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示；產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖乙所示，則(

)A．t＝0時穿過線框的磁通量為零B．t＝0.01s時線框的磁通量變化率為零C．線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值約為220VD．線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz√√

考點4交變電流的四值比較項目物理含義重要關(guān)系適用情況瞬時值交變電流某一時刻的值e＝Emsinωti＝Imsinωt計算線圈某一時刻的受力情況最大值最大的瞬時值確定電容器的耐壓值項目物理含義重要關(guān)系適用情況有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的電流值、電壓值(1)計算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量(如功率、熱量)；(2)交流電表的測量值；(3)電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓、額定電流；(4)保險絲的熔斷電流平均值交變電流圖像中圖線與時間軸所圍面積與時間的比值計算通過電路橫截面的電荷量

應(yīng)用交變電流四值時的注意事項(1)研究電容器是否被擊穿時，應(yīng)用交變電流的峰值(最大值)，因為電容器上標(biāo)明的電壓是電容器長時間工作時所能承受的最大電壓。(2)研究電功、電功率和電熱時，只能用有效值。(3