1、,目標定位 1.掌握交變電流的周期、頻率、線圈轉(zhuǎn)動角速度三者間的關系. 2.理解交變電流有效值的含義，會進行有效值的相關計算. 3.知道正弦式交變電流有效值與峰值的關系及在生活中的應用. 4.了解相位及相位差的概念.,第2講描述交變電流的物理量,一、周期和頻率 1.周期(T)：交變電流完成 所需的時間，用T表示，單位是秒. 2.頻率( f )：交變電流在 內(nèi)完成 的次數(shù)，用 表示，單位是赫茲，符號是 .,一次周期性變化,周期性變化,Hz,3.周期和頻率關系：T 或f .,1 s,f,4.在iImsin t中，等于頻率的 倍，即 .,2,2f,想一想如圖1所示，這個交變電流的周期是多少？頻率是多

2、少？,圖1,答案周期T0.02 s；頻率f50 Hz.,二、峰值和有效值 1.峰值：交變電流的電壓、電流所能達到的 數(shù)值.電容器所能承受的電壓要 (填“高于”、“等于”或“低于”)交流電壓的峰值，否則電容器就可能被擊穿. 2.有效值：讓交變電流和恒定電流分別通過 的電阻，在交流的 內(nèi)，它們產(chǎn)生的 相等，這個恒定電流、電壓叫做這個交流的有效值. 3.正弦式交變電流的有效值和最大值之間的關系是I ，U .,最大,高于,大小相同,一個周期,熱量,4.(1)人們通常說家庭電路電壓是220 V，指的是 . (2)交流用電設備上所標的額定電壓和額定電流是 ；交流電壓表測量的數(shù)值是 . (3)交變電流的數(shù)值

3、在無特別說明時都指 .,想一想是不是所有的交變電流的有效值與最大值都滿足 I ？,答案不是，此公式僅適用于正弦交流電.,有效值,有效值,有效值,有效值,三、相位 1.如圖2所示，甲、乙兩支交流的周期相等，但不能同時達到最大值，我們說它們的“ ”不同.,相位,圖2,2.甲、乙兩交流電的表達式分別為： u甲 ；u乙 . 其中“t”叫做交變電流的 ，是t0時的相位，叫做交變電流的 .,Umsin t,Umsin(t),相位,初相位,一、對描述交變電流物理量的認識 1.周期和頻率的關系：T，f . 即交流電變化越快，周期越短，頻率越大. 2.角速度與周期、頻率的關系： 2f. 3.轉(zhuǎn)速(n)：線圈單位

4、時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，單位是r/s或r/min. 角速度與轉(zhuǎn)速的關系：2n(n的單位為r/s)或2 (n的單位為r/min).,4.峰值：也叫最大值，是所有瞬時值中的最大值. (1)表達式：EmnBS. (2)電容器接在交流電路中，交流電壓的最大值不能超過電容器的耐壓值. 5.有效值 正弦式交流電的有效值E .,例1 小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應電動勢與時間成正弦函數(shù)關系，如圖3所示，此線圈與一個R10 的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他電阻.下列說法正確的是() A.交變電流的周期為0.125 s B.交變電流的頻率為8 Hz C.交變電流的有效值為 A D.交

5、變電流的最大值為4 A,圖3,解析由et圖象可知，交變電流的周期為0.25 s，故頻率為4 Hz，選項A、B錯誤； 根據(jù)歐姆定律可知交變電流的最大值為2 A，故有效值為 A，選項C正確，D錯誤. 答案C,二、交變電流有效值的計算 1.對有效值的進一步理解 (1)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應定義的. (2)理解有效值重點在“等效”上，“效果”相同在定義中體現(xiàn)為相同電阻、相同時間、產(chǎn)生相同熱量，交變電流與多大的直流電“效果”相同，有效值就是多大.,2.有效值的計算 (1)對于正弦式交變電流，可先根據(jù)EmnBS求出最大值，然后根據(jù)E 求出其有效值. (2)當電流是非正弦式交變電流時，必須根據(jù)有

6、效值的定義求解. 先計算交變電流在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q，再將熱量Q用相應的物理量的有效值表示QI2RT或Q T，最后代入數(shù)據(jù)求解有效值.,例2通過一阻值R100 的電阻的交變電流如圖4所示，其周期為 1 s.電阻兩端電壓的有效值為(),圖4,答案B,三、瞬時值、最大值、有效值、平均值的區(qū)別及應用對比,例3如圖5所示，實驗室一臺手搖交流發(fā)電機，內(nèi)阻r1 ，外接R9 的電阻.閉合開關S，當發(fā)動機轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢e10 sin (10t) V，則() A.該交變電流的頻率為10 Hz B.該電動勢的有效值為10 V C.外接電阻R所消耗的電功率為10 W D.電路中理想交流電

7、流表A 的示數(shù)為1 A,圖5,答案D,針對訓練一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電 動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖 6甲所示.已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5 ， 現(xiàn)外接一只電阻為95 的燈泡，如圖 乙所示，則(),圖6,A.電壓表 V 的示數(shù)為220 V B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次 C.燈泡實際消耗的功率為484 W D.發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2 J,答案D,對描述交變電流物理量的認識 1.某小型發(fā)電機產(chǎn)生的感應電動勢為e50sin (100t)V.對此電動勢，下列表述正確的有() A.最大值是50 VB.頻率是100 Hz C.有效值是25 V D.周期是0.02 s,解析從中性面開

8、始計時，感應電動勢的表達式為eEmsin t，因e50sin (100t)V，所以最大值Em50 V，A錯誤；,由2f100 rad/s得f50 Hz，B錯誤；,答案CD,交變電流有效值的計算 2.如圖7所示的(a)、(b)兩圖分別表示兩個交流電壓，比較這兩個交流電壓，它們具有共同的(),圖7,A.有效值 B.頻率 C.最大值 D.均不一樣,解析由題圖可知，兩個交流電壓最大值均為2 V，周期均為0.4 s，可知B、C正確.,答案BC,3.如圖8所示是一交變電流隨時間變化的圖象，求此交變電流的有效值.,圖8,解析設該交變電流的有效值為I，直流電的電流為I，讓該交變電流和直流電分別通過同一電阻(阻值為R)，在一個周期(T0.2 s)內(nèi)，該交變電流產(chǎn)生的熱量：,由QQ，代入數(shù)據(jù)，解得I5 A，即此交變電流的有效值II5 A.,答案5 A,4.如圖9所示，單匝矩形閉合導線框a