2018版高中物理第3章交变电流3.1交变电流的特点学案鲁科版选修3_.pdf
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1、第 1 讲 交变电流的特点第 1 讲 交变电流的特点 目标定位 1.知道什么是交变电流,通过实验探究恒定电流与交变电流的区别.2.知道交变 电流的周期和频率、最大值和有效值.3.了解最大值和有效值不同的实际应用意义 一、恒定电流和交变电流的比较 1电流的大小和方向都不随时间变化的是恒定电流 2电流的大小和方向随时间做周期性变化的是交变电流,俗称交流电 二、交变电流的周期和频率 1周期:交变电流完成 1 次周期性变化所需的时间,用T表示,单位是秒 2频率:交变电流在 1s 内完成周期性变化的次数,用f表示,单位是赫兹,符号是 Hz. 3二者关系:T 或f . 1 f 1 T 三、交变电流的最大值
2、和有效值 1峰值:交变电流的电压、电流所能达到的最大数值 2有效值:使交变电流和恒定电流分别通过阻值相等的电阻,在交流的一个周期内,它们产 生的热量相等,这个恒定电流、电压,叫做这个交流的有效值 3二者关系:对于正弦式交变电流的有效值和峰值之间的关系是I,U. Im 2 Um 2 4应用:(1)电气元件或设备上所标的耐压值指该设备所能承受的交流电最大值 (2)交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值;交流电压表测量的数值是有效值; 交变电流的数值在无特别说明时都指有效值. 一、直流电和交变电流 1直流电及其分类 方向不随时间变化的电流叫直流电直流电分为恒定电流和脉动直流电两类其中大小和方
3、 向都不随时间改变的电流叫恒定电流;方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直 流电 2交变电流及其分类 大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流其中大小不变、方向改变的电流也是交 变电流按交变电流的特点可分为正弦(或余弦)式交变电流和矩形波交变电流、锯齿波交变 电流等 3交变电流的图象 从图中可以找出正弦式交变电流的最大值Im和周期T. 4常见交变电流的波形图 例 1 下列各图中,表示交变电流的是( ) 答案 CD 解析 方向随时间做周期性变化是交变电流的重要特征,选项 A、B 中,电流的大小变化,但 方向不变,不是交变电流A、B 错误,C、D 正确 二、对描述交变电流物理量的认识
4、1周期和频率的关系:T ,f . 1 f 1 T 2角速度与周期、频率的关系:2f. 2 T 3转速(n):线圈单位时间(1s 或 1min)转过的圈数,单位是 r/s 或 r/min. 角速度与转速的关系: 2n(n的单位为 r/s)或2(n的单位为 r/min) n 60 4峰值:也叫最大值 电容器接在交流电路中,交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值 5有效值:正弦式交流电的有效值E. Em 2 例 2 小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间 成正弦函数关系,如图 1 所示,此线圈与一个R10 的电阻构成闭合电路,不计电路的其 他电阻下列说法正确的是(
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