第五章交变电流
第2节描述交变电流的物理量
【学习目标】1.理解什么是交变电流的最大值和有效值,知道它们之间的关系.2.理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系,知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小.
【重点、难点】重点:交变电流的有效值.难点:对交变电流有效值的理解和相关的计算.
预习案【自主学习】
1、交变电流完成一次周期性变化的______称为交变电流的周期,通常用______表示,单位是______,交变电流在1s内完成周期性变化的______叫做它的频率,通常用_____表示,单位是______,周期和频率互为倒数,即______或______
2、让交流与恒定电流分别通过______的电阻,如果在交流的一个______内它们产生的______相等,这个恒定电流的IU叫做这个交流电流,电压的有效值。
3、正弦交变电流的有效值IU与峰值Im,Um之间有如下的关系______________________________________
【学始于疑】线圈转动一整圈,交变电流就完成一个周期性变化。这说明,线圈转动速度越快,交变电流周期性变化的越快。交变电流与恒定电流比较具有不同的特点,用那些量来描述交变电流呢?
探究案【合作探究一】周期和频率问题1:如何描述线圈中交变电流的变化规律呢
(1)、公式法:从中性面开始计时,
e
2
B
l1
l22
Si
t
EmSi
t
(2)、图象法:如图所示
1
f问题2:试确定t0、t1、t2、t3、t4时刻,图象坐标与线圈转动位置的对应关系?
答
:
t
0、t1、t2、t3、t4
线圈转过的角度分别为:0、
2
、
、
32
、2
。
问题3:用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢?启发式提问我们以前学过那种典型的周期性运动?他用什么物理量描述快慢?(匀速圆周运动)
归纳总结1.交变电流的周期和频率。(1)周期:我们把用T表示,单位是s。(2)频率:表示,单位是Hz。
(3)周期和频率的关系是:T1或f1
f
T
,叫做交变电流的周期。周期,叫做交变电流的频率。频率用f
【合作探究二】峰值和有效值问题1:写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式?
问题2:峰值、有效值和平均值有什么区别?
问题3、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是:
,是不是对
2
f一切交变电流都是如此?
问题4、在我们经常遇到的问题中,那些地方应用有效值?那些地方应用最大值?那些地方应用平均值?
归纳总结:交变电流的峰值(Em,Im,Um)交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值,可以用来表示交变r