高中物理 第五章 第2节 描述交变电流的物理量讲义（含解析）新人教版选修3-2-新人教版高中选修3-2物理教案

描述交变电流的物理量周期和频率[探新知·基础练]1．周期和频率的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＝＝2π 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。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)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。( )答案：1.× 2.√ 3.√[释疑难·对点练]1．转速(n)定义：线圈单位时间(1 s 或 1 min)转过的圈数，单位是 r/s 或 r/min。2．各物理量之间的关系：f＝，ω＝＝2πf，ω＝2πn(n 的单位为 r/s)。3．我国电网中交变电流的周期是 0.02 s，频率是 50 Hz。但并不是所有国家交流电频率都是 50 Hz，有少数国家交流电频率是 60 Hz 的。[试身手]1．关于交变电流的周期和频率，下列说法中正确的是( )A．正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期B．1 s 内交变电流出现最大值的次数等于频率C．交变电流方向变化的频率为交变电流频率的 2 倍D．50 Hz 的交变电流，其周期等于 0.05 s解析：选 C 因为在一个周期的时间内，交变电流会出现正向和负向最大值各一次，但相邻两个峰值的时间间隔为半个周期。所以选项 A、B 错误；交变电流在一个周期内方向改变两次，即方向变化的频率为交变电流频率的 2 倍，所以选项 C 正确；由 T＝＝ s＝0.02 s，知选项 D 错误。峰值、有效值和相位[探新知·基础练]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...