1、新课标人教版高中物理选修新课标人教版高中物理选修32交变电流的规律交变电流的规律(从中性面开始计时从中性面开始计时)tIimsin电压电压:tUumsintEemsin电动势电动势:SNBEm在在纯电阻电路纯电阻电路中中:电流电流:瞬时值瞬时值峰值峰值1、周期：周期：2、频率频率:交变电流完成一次周期性变化所需的交变电流完成一次周期性变化所需的时间时间。交变电流交变电流一秒内完成周期性变化的一秒内完成周期性变化的次数次数。fT1fT223、关系：、关系：符号是符号是T 单位为单位为S符号是符号是f 单位为单位为Hz一、描述交变电流一、描述交变电流变化快慢变化快慢的物理量的物理量一个周期内电流方
2、向改变两次。一个周期内电流方向改变两次。4.我国生产和生活用交变电流的我国生产和生活用交变电流的 周期周期T T_s_s，频率频率f=_Hzf=_Hz，角速度角速度_rad/s_rad/s，在在1s 1s内电流的方向变化内电流的方向变化_次。次。0.0250100100100U/vt/10-2st/10-2s练习练习1：如图所示为某正弦式交变电流的图像，如图所示为某正弦式交变电流的图像，求其周期、频率、角速度和转速以及写出该电求其周期、频率、角速度和转速以及写出该电压瞬时值的表达式。压瞬时值的表达式。A400V,0.02s B200V,0.02sC400V,0.08s D200V,0.08s2
3、、某交流发电机产生的感应电动势与时、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系，如图所示，如果其它条件不变，间的关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线圈的仅使线圈的转速加倍转速加倍，则交流电动势的最大，则交流电动势的最大值和周期分别变为值和周期分别变为 ()二、描述交变电流大小二、描述交变电流大小的的物理量物理量1 1、峰值（最大值）：峰值（最大值）：1）物理意义）物理意义 ：表示电流的强弱或电压的高低。表示电流的强弱或电压的高低。2）电容器的）电容器的耐压值（也称击穿电压）要高于交流耐压值（也称击穿电压）要高于交流电的峰值电的峰值，否则电容器可能被击穿。，否则电容器可能被击穿。mmU、I例如
4、将例如将e=400sin314t加在电容器两加在电容器两端，那么电容器的耐压值不得低于端，那么电容器的耐压值不得低于400V2、瞬时值：、瞬时值：e、i、utEemsin思考与讨论：思考与讨论：如图所示通过一个如图所示通过一个R=1的电阻的的电阻的电流电流i随时间变化的曲线。它不是恒定电流。随时间变化的曲线。它不是恒定电流。-212i/At/s-100.511.怎样计算通过怎样计算通过1 S内电阻内电阻R中产生的热量中产生的热量?2.如果有一个大小、方向如果有一个大小、方向 都不变的恒定电流通过这都不变的恒定电流通过这个电阻个电阻R也能在也能在1 S内产生同样的热量，这个电流是大？内产生同样的
5、热量，这个电流是大？解解：22212122)1(RtIRtIQ交3.01222.011222J8.2RtIQ2)2(直118.22 IAI8.2-212i/At/s-100.513 3、有效值有效值（1 1）定义）定义：根据根据电流的热效应电流的热效应来规定，让交流和来规定，让交流和恒定电流分别通过大小恒定电流分别通过大小相同相同电阻，如果在电阻，如果在交流的交流的一个周期内一个周期内它们它们产生的热量产生的热量相等相等，而这个恒定电流是而这个恒定电流是I、电压是、电压是U，我们就把，我们就把这这I、U叫做这个交流的有效值。叫做这个交流的有效值。（2 2）正弦式交流电）正弦式交流电有效值与最大
6、值之间的有效值与最大值之间的关系关系mII21mUU21解：有效值为：解：有效值为：2mEE 我国市电用的交变电流为我国市电用的交变电流为e=311sin100t,求这种交变电流的有效值。求这种交变电流的有效值。最大值除以最大值除以 倍求有效值的方法只适用于倍求有效值的方法只适用于求正弦或余弦交变电流的有效值求正弦或余弦交变电流的有效值2311V2202交流交流恒定电流恒定电流通过大小相同通过大小相同电阻电阻R在交流电的一在交流电的一个周期内个周期内直交QQ交流的交流的有效值有效值为为练习：如图表示一交流的电流随时练习：如图表示一交流的电流随时间变化的图像间变化的图像,求该电流的有效值。求该电
7、流的有效值。4 232 几种典型的有效值几种典型的有效值(3)(3)有效值的说明：有效值的说明：A A、交流用电器上标出的、交流用电器上标出的额定电压和额定额定电压和额定电流电流指的是有效值；指的是有效值；B B、交流电流表和交流电压表的读数交流电流表和交流电压表的读数是有是有效值效值D D、以后提到的交变流电的数值，若、以后提到的交变流电的数值，若没有没有特殊说明的均指有效值特殊说明的均指有效值C、保险丝的、保险丝的熔断电流熔断电流是有效值是有效值C.C.求通过某导体横截面的求通过某导体横截面的电量电量一定要一定要用用交交流的流的平均值平均值.(4(4）峰值（最大值）、有效值、平均值峰值（最
8、大值）、有效值、平均值在应用上的区别。在应用上的区别。A.A.求电容器的求电容器的耐压值耐压值时要时要用用交流的交流的峰值峰值.B.B.求交流的求交流的功、功率和电热功、功率和电热时必须时必须用用交交流的流的有效值有效值.三、相位三、相位2.2.两支交流的两支交流的相位之差相位之差叫做它们的相位差例如叫做它们的相位差例如两支交流电，两支交流电，u u1 1E Em msin(sin(tt1 1)，u u2 2E Em msin(sin(tt2 2)，它们的，它们的频率相同频率相同，但初相位不，但初相位不同，它们的相位差同，它们的相位差(tt2 2)(tt1 1)2 21 1，是一个常量，等于两
9、个初相之差，不随时，是一个常量，等于两个初相之差，不随时间变化，可以说，这两支交变电流的变化规律是间变化，可以说，这两支交变电流的变化规律是相同的，只是相同的，只是步调步调不同不同三、相位三、相位巩固练习：巩固练习：2.关于交变电流的几种说法正确的是关于交变电流的几种说法正确的是()A使用交变电流的电气设备上所标的电压电流使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值值是指峰值B交流电流表和交流电压表测得的值是电路中交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值的瞬时值 C跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值流的有效值 D通常照明电路的电压是通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值。伏，指的是峰值。C 3.3.图中两交变电流通过相同的电阻图中两交变电流通过相同的电阻R R。求。求:i/At/s 0.20.40-55i/A50-50.20.4t/s（2）计算它们在）计算它们在R上产生的功率之比上产生的功率之比.（1）分别写出它们的有效值、周期和频率。）分别写出它们的有效值、周期和频率。交变电流的四值对比交变电流的四值对比课堂小结课堂小结
