2012高二物理课件：第二章 第三节 表征交变电流的物理量 (粤教版选修3-2).pptVIP

* 第三节 表征交变电流的物理量 知识点1 周期 T、频率 f、角速度ω的关系 1．周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量，它们 之间的关系如下： _______________. 2．角速度与周期(频率)间的关系：___________. 3．我国民用交变电流：T＝0.02 s，f＝50 Hz， ω＝100π(rad/s)，电流的方向每秒改变 100 次． 4．打点计时器接交流电时，T＝0.02 s，所以打点计时器每 隔 0.02 s 打一次点． 5．注意： (1)注意交变电流的周期 T、频率 f、角速度ω等在正弦式交变电流的瞬 时表达式 e＝Emsin ωt 中的体现． 图 2－3－1 (2)注意交变电流的周期 T、频率 f、角速度ω等在正弦式交 变电流的图象中的体现． 知识点2 交变电流的峰值和有效值 1．交变电流的峰值：交变电流在一个周期内所能达到的最 大数值．交变电流的电动势、电流和电压的峰值分别用____、 _____和______表示． Em Im Um 2．交变电流的有效值：根据电流的热效应，三同(相同电 阻、相同时间、产生相同热量)时，直流电流(电压)叫做交流电 流(电压)的有效值． 知识点3 正弦式交变电流的峰值与有效值 1．正弦式交变电流的峰值 正弦式交变电流电动势的峰值计算式是 Em＝NBSω，在一 个周期内会出现两次峰值． 2．正弦式交变电流的有效值 ①有效值的定义：交流电和直流电通过同样阻值的电阻时， 如果在相等的时间内产生的热量相等，则直流电源的电动势 E 是交变电动势 e 的有效值、通过电阻的恒定电流 I 是交变电流 i 的有效值、电阻两端的直流电压 U 是电阻两端的交变电压 u 的 有效值． ②正弦式交变电流的有效值公式为： 非正弦式交变电流的有效值必须根据电流的热效应来计算． ③在交流电路中，电压表、电流表、功率表等电工仪表的 示数均为有效值．在没有特别说明的情况下，所给出的交变电 流的电压、电流及电功率指的都是有效值．电气设备“铭牌” 上所标的值、保险丝的熔断电流值都是有效值． ④我国民用交变电流：照明电压 220 V 和动力电压 380 V 都是指有效值． ⑤电子元件上的标称值不是有效值，而是最大值，如电容 器、二极管的击穿电压等． 3．交变电流的平均值 (1)交变电流的图象中，图线与横轴(t 轴)所围的面积跟时间 的比值，称为交变电流的平均值． (2)交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间的长 (3)计算通过导体某一截面的电荷量时，只能用交变电流的 平均值， (4)交变电流的平均值不是初、末状态的瞬时值的平均． 4．交流电路中除计算通过导体截面的电荷量外，一切计算 都要用有效值，公式 W＝UIt，P＝UI，Q＝I2Rt 中的各量均为有 效值． 【例题】关于交变电流，下列说法正确的是( ) A．在一个周期内电流的方向改变两次 B．交变电流的最大值总是有效值的 倍 C．若正弦交流电的最大值为 10 V，则它的最小值为－10 V D．演示交流电随时间变化规律时，应采用交流电流表 ` 解析：线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次；只有 正弦交变电流其最大值才是有效值的 倍；交流电流的正负表 示方向；只有直流电流表的偏向、偏角大小随电流方向、大小 发生变化． 答案：A 1．(双选)一交流电流的图象如图 2－3－2 所示，由图可知( ) BD 图 2－3－2 题型1 正弦式交变电流有效值的计算 【例题】一个电阻接在 10 V 的直流电源上，它的发热功率 为 P，当它接到电压为 u＝10sin 100πt V 的交变电源上，发热功 率是多少( ) A．0.25P B．0.5P C．P D．2P ` 答案：B 1．(双选)正弦交变电源与电阻 R、交流电压表、交流电流 表按照图 2－3－3 甲所示的方式连接，R＝200 Ω.图 2－3－3 乙 ) 是交变电源输出电压 u 随时间 t 变化的图象．以下正确的是( 图 2－3－3 A．交流电压表的读数是 311 V B．交流电流表的读数是 1.1 A C．R 两端电压随时间变化的规律是 uR＝311cos πt V D．R 两端电压随时间变化的规律是 uR＝311cos 100πt V 交流电流表和电压表测定的读数值都是交流的有效值． 答案：BD 解析：由图象知该电流的峰值为Um＝311 V，其有效值为 U＝220 V，周期为T