第三节交变电流1.知道什么是直流,什么是交变电流.2.定性了解交流的变化规律及其图象表示和主要特征物理量.(重点+难点)3.知道交流能通过电容器的原因,了解交流的这一特性在电子技术中的应用.(难点)4.初步了解发电机的构造和原理.,[学生用书P45])一、交流发电机1.结构:由固定不动的“定子”和连续转动的“转子”组成.2.原理:电磁感应现象,线圈在磁场中转动产生感应电动势.3.交流和直流:线圈在磁场中转动时产生的大小、方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流.方向不变的电流叫直流.二、交流的变化规律1.正弦式电流:电流、电压随时间按正弦函数的规律变化.i=Imsinωt,u=Umsinωt.2.产生:矩形线圈在匀强磁场里绕垂直于磁场的转轴以某一角速度匀速转动,线圈中将产生正弦式交流电.3.描述交流电的物理量(1)峰值:交变电流在变化过程中所能达到的最大值,Um、Im分别为交变电流电压、电流的峰值.(2)周期和频率①周期:交变电流完成一次周期性变化所用的时间,符号为T.我国电网交变电流的周期是0.02__s.②频率:交变电流在1s内发生周期性变化的次数,符号为f,单位为Hz.我国电网交变电流的频率是50__Hz.③周期和频率的关系:T=或f=.三、交流能够通过电容器当电容器接到交流电路上时,电容器交替进行充电和放电,电路中形成电流,电容对电流也有阻碍作用,电容器能够通交流、隔直流.1.当电容器接到交流电路上时,自由电荷通过电容器两极板间的绝缘介质了吗?提示:没有.电容器通交流的实质是当电容器接到交流电路上时,电容器不断地充放电,从而使电路中有了电流,自由电荷如果通过电容器两个极板间的绝缘介质,则电容器就被击穿了.四、交流的有效值1.定义:把交流和直流分别通过相同的电阻,如果在相等的时间里它们产生的热量相等,我们就把这个直流电压、电流的数值称作交流电压、电流的有效值.2.正弦式电流有效值和峰值的关系Ue=≈0.707Um,Ie=≈0.707Im.2.所有的交变电流的峰值和有效值之间都满足倍的关系吗?提示:不是.只有正弦式交变电流的峰值和有效值之间才满足此关系.交变电流的产生及图象[学生用书P46]1.直流电和交变电流(1)直流电:方向不随时间变化的电流,称为直流电,简称直流,用字母“DC”或符号“-”表示.(2)交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流,称为交变电流,简称交流,用字母“AC”或符号“~”表示.2.交流电的产生(如图所示)当闭合线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量发生变化,因而在线圈中就产生感应电流.线圈做周期性的运动,在线圈中就产生了大小和方向随时间做周期性变化的交变电流.3.正弦式电流的图象(如图所示)(1)电流方向随时间做周期性变化,是交流电的最主要特征,也是交流电与直流电的最主要区别.(2)交变电流的方向一个周期内改变两次,我国使用的交变电流:T=0.02s,f=50Hz,电流方向每秒改变100次.命题视角1交变电流的产生(多选)如图哪些情况线圈中产生了交变电流()[思路点拨]产生交变电流的三个条件是:(1)匀强磁场;(2)转轴垂直磁场方向;(3)匀速转动.[解析]由交变电流的产生条件可知,转轴必须垂直于磁感线,但对线圈的形状及转轴的位置没有特别要求.故选项B、C、D正确.[答案]BCD命题视角2交变电流的图象问题如图是一个正弦式交变电流的图象,下列说法正确的是()A.周期是0.20s,电流的峰值是10AB.周期是0.10s,电流的峰值是10AC.频率是5Hz,某时刻的电流为i=10sin5t(A)D.频率是0.2Hz,某时刻的电流为i=10sin0.2t(A)[思路探究](1)由正弦式交流电的电压(或电流)随时间的变化关系图象可以得到哪些信息?(2)如何由图象确定正弦式交流电的瞬时值表达式?[解析]由图象可知T=0.20s,Im=10A则f==5Hz,而ω==10π,则某时刻的电流i=10sin10πt(A).故选项A正确,B、C、D错误.[答案]A【通关练习】1.(多选)如图所示的图象中属于交变电流的是()解析:选ABC.选项A、B、C中e的方向均发生了变化,故它们属于交变电流,但不是正弦式交变电流;选项D中e的方向未变化,故是直流.2.如图所示是我国民用交流电的电压的图象.根据图象可知,下列有关家...