高中物理第二章交变电流第2节描述交流电的物理量教学案教科版选修3_2
一、周期和频率1.周期T
交变电流完成一次周期性变化的时间,单位:秒s。2.频率f
交变电流在1s时间内完成周期性变化的次数,单位:赫兹Hz。3.两者的关系
互为倒数关系,即T=。4.物理意义
描述交变电流变化快慢的物理量。5.角速度ω与T、f的关系:ω==2πf。6.我国使用的交变电流:T=002s,f==50Hz,ω=100π
rads,电流方向每秒改变100次。二、峰值有效值1.峰值
交变电流的电流和电压在一个周期内所能达到的最大值。2.有效值
1定义:如果交流电与某一直流电通过同一电阻,在相同的时间内所产生的热量相等,则这个直流电的电流和电压值,就分别称为相
应交流电的电流和电压的有效值。2正弦交变电流的有效值与峰值的关系
①电动势的有效值:E==0707Em;
f②电流的有效值:I==0707Im;③电压的有效值:U==0707Um。
1.自主思考判一判1我国提供的生活用电的发电机转子的转速为3000rmi
。
√2交变电流在1s内电流方向变化的次数就是它的频率。×
3交变电流的周期越大,交变电流的变化就越快。×4生活用电的电压220V指有效值,动力用电的电压380V指峰
值。×5只要是交变电流,其峰值就是有效值的倍。×6家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值。√
2.合作探究议一议1实验室用的打点计时器,其打点周期为什么等于002s提示:我国工农业生产和生活用电的频率是50Hz,周期为002s,打点计时器的打点周期等于交变电流的周期,所以等于002s。
2交变电流的有效值是根据什么定义的?提示:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的。定义有效值时要注意“三同”,即电阻相同、通电时间相同、产生热量相同。
3如果电路中含有电容器,对电路的电压有什么要求?提示:把交变电流接到电容器两端时,交变电流的峰值应小于电容器所能承受的最大电压又叫电容器的耐压值、击穿电压,否则电
容器就有被击穿的危险。
有效值的理解与计算
1.对交变电流有效值的理解1交变电流的有效值是根据电流的热效应电流通过电阻发热
f进行定义的,所以进行有效值计算时,要紧扣电流通过电阻发热或热功率进行计算,计算时“相同时间”应取周期的整数倍,一般取一个周期。
2非正弦式交变电流的有效值,应按有效值的定义计算。3在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率以及确定保险丝的熔断电流时,只能用交变电流的有效值,如电功率的计算式Pr