3.2.2 描述交变电流的物理量学习目标核心提炼1.知道描述交变电流的物理量有峰值、有效值、瞬时值、平均值、周期、频率,理解其物理意义,并会进行计算。6 个 物 理 量 — — 峰 值 、 有 效值、瞬时值、平均值、周期、频率1 种方法——等效法3 个公式——T=,I=,U=2.能灵活利用交变电流有效值的定义来求其有效值。3.能对交变电流在电路中的问题进行相关计算。4.了解相位、初相、相位差的概念。一、周期和频率1.周期(T):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。2.频率(f):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,符号是Hz。3.T、f、ω 三者之间的关系T=,f=,ω==2π f 。思维拓展我国民用交变电流的周期和频率是多少?电流方向每秒钟改变多少次?图 1答案 我国工农业生产和生活所用的交变电流,周期是 0.02 s,频率是 50 Hz,电流方向每秒改变 100 次。二、峰值和有效值1.峰值:交变电流的电压、电流所能达到的最大数值。(1)电动势的表达式:Em=nBSω。(2)应用:电容器所能承受的电压应高于(选填“高于”或“低于”)交流电压的峰值,否则电容器就可能被击穿。2.有效值:让交流和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,而这个恒定电流是 I、电压是 U,我们就把 I、U 叫做这个交流的有效值。(1)正弦式交变电流有效值和最大值的关系:U==0.707Um;I==0.707Im。(2)应用:电气设备铭牌上标注的额定电压、额定电流都是有效值。交流电压表和交流电流表测量的也是有效值。思维拓展某交流电压的瞬时值表达式 u=6sin(100πt)V,把标有“6 V 2 W”的小灯泡接在此电源上会不会被烧坏?把标有 6 V 的电容器接在此电源上会不会被击穿?答案 小灯泡不会被烧坏,交流电压的瞬时值表达式 u=6sin(100πt) V 中 6 V 是最大值,其有效值是 6 V,而标有“6 V 2 W”的小灯泡中的 6 V 是有效值。电容器会被击穿。三、相位1.定义:正弦式交变电流 u=Umsin(ωt+φ),其中“ωt + φ ”叫做交变电流的相位。两支交流的相位之差叫做它们的相位差。2.正弦式交流电 u1=Umsin(ωt+φ1)和 u2=Umsin(ωt+φ2)的相位差是 φ1- φ 2。思考判断(1)对于一个正弦式电流的峰值同周期、频率一样是不变的,但有效值是随时间不断变化的。(×)(2)正弦式交变电流的正负两部分是对称的,所以有效值为零。(×)...