物理第三章交變電流第2節(jié)交變電流的描述[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知道描述交變電流的物理量有周期、頻率、峰值、有效值，理解這些物理量的意義。2．會利用有效值的定義求交變電流的有效值。3．認(rèn)識交變電流的圖像，并根據(jù)圖像解決具體問題。01必備知識素養(yǎng)奠基02關(guān)鍵能力素養(yǎng)形成03分層演練素養(yǎng)達(dá)標(biāo)一次周期性變化秒次數(shù)赫茲Hz[判一判]1．(1)打點(diǎn)計(jì)時器所接交流電頻率f＝50Hz時，打點(diǎn)周期為T＝0.02s。(

)(2)交變電流的周期越大，交變電流的變化就越快。(

)(3)我國電網(wǎng)中交流電的頻率是100Hz。(

)√××知識點(diǎn)2峰值和有效值1．峰值(1)定義：交變電流的電壓、電流所能達(dá)到的____________。(2)應(yīng)用：電容器所能承受的電壓要高于交流電壓的峰值。2．有效值(1)定義：讓交變電流和恒定電流分別通過____________的電阻，在交變電流的一個周期內(nèi)，它們產(chǎn)生的______相等，這個恒定電流的電流、電壓分別為I、U，我們就把I、U叫作這一交變電流的有效值。最大數(shù)值大小相同熱量[判一判]2．(1)某段時間內(nèi)的交流電平均值等于這段時間始、末時刻瞬時值的算術(shù)平均值。(

)(2)我國民用交變電流，照明電壓220V和動力電壓380V都是指有效值。(

)(3)交變電流的有效值即為一個周期內(nèi)的平均值。(

)×√×正弦一個周期T√√√√探究一周期和頻率【問題導(dǎo)引】

如圖所示的交變電流完成一次周期性變化需要多長時間？在1s內(nèi)完成多少次周期性變化？提示：完成一次周期性變化需要0.02s；在1s內(nèi)完成50次周期性變化。1．周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間。在交變電流的圖像中，一個完整的正弦波形對應(yīng)的時間為一個周期T。2．頻率：單位時間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。【例1】(多選)矩形金屬線圈共10匝，繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)動軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，線圈中產(chǎn)生的交流電動勢e隨時間t變化的情況如圖所示。下列說法正確的是(

)A．此交變電流的頻率為0.2HzB．1s內(nèi)電流方向變化10次C．t＝0.1s時，線圈平面與磁場方向平行D．1s內(nèi)線圈轉(zhuǎn)5圈√√√√探究二峰值和有效值【問題導(dǎo)引】1．如圖所示的電流i通過一個R＝1Ω的電阻，它不是恒定電流。

(1)計(jì)算通電1s內(nèi)電阻中產(chǎn)生的熱量。(2)計(jì)算該交流電的有效值。1．對有效值的理解交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的，理解有效值重點(diǎn)在“等效”，“效果”相同在定義中體現(xiàn)為相同電阻、相同時間內(nèi)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。√(1)線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值；(2)從圖示位置開始計(jì)時，寫出感應(yīng)電流的瞬時值表達(dá)式；(3)交流電壓表的示數(shù)；(4)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中的平均電動勢；(5)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中的通過線圈截面的電荷量q。[針對訓(xùn)練2]

(多選)圖甲、乙分別為兩種電壓波形，其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化，圖乙所示的電壓的波形是正弦函數(shù)的一部分。下列說法正確的是(

)A．圖甲、圖乙均表示交流電B．圖甲所示電壓的瞬時值表達(dá)式為u＝20sin100πt(V)

C．圖甲所示電壓的有效值為10VD．圖乙所示電壓的有效值為10V√√√【例4】(多選)某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的圖像如圖所示，根據(jù)圖像可以判定(

)A．該交變電流的頻率為5HzB．該交變電流的電壓瞬時值的表達(dá)式為u＝12sin10πt(V)

C．將標(biāo)有“12V

3W”的燈泡接在此交流電源上，燈泡可以正常發(fā)光D．圖像上對應(yīng)的0.1s時刻，發(fā)電機(jī)中的線圈剛好轉(zhuǎn)至中性面√√√[針對訓(xùn)練3]

(多選)如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當(dāng)只改變線圈的轉(zhuǎn)速后，產(chǎn)生正弦交流電的圖像如圖線b所示，以下說法正確的是(

)A．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3B．通過線圈的磁通量最大值之比為3∶2C．先后兩次交流