高中物理 第二章 交变电流 第2节 描述交流电的物理量教学案 教科版选修3-2-教科版高一选修3-2物理教学案

第 2 节 描述交流电的物理量一、周期和频率1．周期(T)交变电流完成一次周期性变化的时间，单位：秒(s)。2．频率(f)交变电流在 1 s 时间内完成周期性变化的次数，单位：赫兹(Hz)。3．两者的关系互为倒数关系，即 T＝。4．物理意义描述交变电流变化快慢的物理量。5．角速度 ω 与 T、f 的关系：ω＝＝2πf。6．我国使用的交变电流：T＝0.02 s，f＝＝50 Hz，ω＝100π rad/s，电流方向每秒改变 100 次。二、峰值 有效值1．峰值交变电流的电流和电压在一个周期内所能达到的最大值。2．有效值(1)定义：如果交流电与某一直流电通过同一电阻，在相同的时间内所产生的热量相等，则这个直流电的电流和电压值，就分别称为相应交流电的电流和电压的有效值。(2)正弦交变电流的有效值与峰值的关系① 电动势的有效值：E＝＝0.707Em；② 电流的有效值：I＝＝0.707Im；③ 电压的有效值：U＝＝0.707Um。1.周期和频率是描述交变电流变化快慢的物理量，周期和频率互为倒数关系，我国使用的交流电的频率为 50 Hz。2．有效值是根据电流的热效应进行定义的，对于正弦交变电流来说，有效值和峰值的关系为：I＝，U＝，E＝。3．在交流电路中，电压表、电流表的示数均为有效值，计算用电器产生的电热时必须应用电流或电压的有效值。1．自主思考——判一判(1)我国提供的生活用电的发电机转子的转速为 3 000 r/min。(√)(2)交变电流在 1 s 内电流方向变化的次数就是它的频率。(×)(3)交变电流的周期越大，交变电流的变化就越快。(×)(4)生活用电的电压 220 V 指有效值，动力用电的电压 380 V 指峰值。(×)(5)只要是交变电流，其峰值就是有效值的倍。(×)(6)家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值。(√)2．合作探究——议一议(1)实验室用的打点计时器，其打点周期为什么等于 0.02 s?提示：我国工农业生产和生活用电的频率是 50 Hz，周期为 0.02 s，打点计时器的打点周期等于交变电流的周期，所以等于 0.02 s。(2)交变电流的有效值是根据什么定义的？提示：交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的。定义有效值时要注意“三同”，即电阻相同、通电时间相同、产生热量相同。(3)如果电路中含有电容器，对电路的电压有什么要求？提示：把交变电流接到电容器两端时，交变电流的峰值应小于电容器所能承受的最大电压(又叫电容器的耐压值、击穿电压)，否则电容器就有被击穿的危险。有效值的理解与计算1．对交变电流有效值的理解(1)...