高中物理 第五章 交变电流 第2节 描述交变电流的物理量教学案 新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理教学案

第 2 节 描述交变电流的物理量1.周期和频率描述交变电流变化的快慢，我国日常生活用电的频率为 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＝。3．不同的交流发电机在向同一个电网供电时，它们的相位差必须为零。 一、周期和频率 1．物理意义描述交变电流变化快慢的物理量。2．周期交变电流完成一次周期性变化所需的时间；用 T 表示，单位是秒(s)。3．频率交变电流在 1 s 内完成周期性变化的次数；用 f 表示，单位是赫兹(Hz)。4．ω、T、f 的关系ω＝＝2 π f ，T＝或 f＝。5．我国民用交变电流的周期和频率(1)周期：T＝0.02 s。(2)频率：f＝50 Hz。ω＝100π rad/s，电流方向每秒钟改变 100 次。图 521二、峰值、有效值和相位1．峰值(1)定义：交变电流的电压、电流所能达到的最大数值。(2)应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值。2．有效值(1)定义：让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，则这个恒定电流的电流 I、电压 U，叫做这个交流的有效值。(2)应用① 交流用电设备上所标的额定电压和额定电流。② 交流电压表测量的数值。③ 无特别说明时提到的交变电流的数值。3．峰值和有效值的关系对于正弦式交变电流，有效值 I、U 与峰值 Im、Um之间的关系：I＝，U＝。4．相位(1)正弦式交变电流瞬时值表达式中正弦符号“sin”后面的量“ωt ＋ φ ”叫做交变电流的相位，“φ”叫初相位。(2)两支交流的相位之差叫做它们的相位差；当它们的频率相同时，相位差是个常数。1．自主思考——判一判(1)各国交变电流的周期都是 0.02 s。(×)(2)若交变电流是线圈在匀强磁场中匀速转动形成的，则交变电流的周期也是线圈做圆周运动的周期。(√)(3)我国提供市电的发电机转子的转速为 3 000 r/min。(√)(4)交变电流的有效值总是小于峰值。(×)(5)交变电流的峰值为有效值的 倍。(×)(6)当线圈从中性面位置开始转动时，初相为 0。(√)2．合作探究——议一议(1)为什么打点计时器总是每 0.02 s 打一次点？提示：打点计时器接的是交变电流，f＝50 Hz，T＝0.02 s，所以每 0.02 s 打一次点。(2)理解交变电流的有效值应注意什么问题？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...