高中物理 第3章 交变电流 第1节 交变电流的特点学案 鲁科版选修3-2-鲁科版高二选修3-2物理学案VIP免费

第1节交变电流的特点1.知道交变电流的周期、频率的含义和它们之间的关系．2.了解交变电流最大值和有效值的意义，知道正弦式交变电流最大值和有效值之间的关系．3.能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值．一、恒定电流和交变电流的比较恒定电流交变电流定义大小和方向都不随时间变化的电流大小和方向随时间做周期性变化的电流图象形状图象特点一条与时间轴平行的直线有时会在时间轴的上方，有时会在时间轴的下方，即随时间做周期性变化1．交变电流形式多种多样，其共同的特点是什么？提示：方向做周期性变化，交变电流的大小可以变，也可以不变．二、交变电流的周期和频率1．周期：交变电流完成1次周期性变化所需要的时间．用T表示，单位是秒(s)．2．频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数，用f表示，单位是赫兹(Hz)．3．周期(T)和频率(f)之间的关系：T＝．2．市电的周期为0.02s，电流方向在1s内改变多少次？提示：市电的周期为0.02s，频率为50Hz，电流方向在1s内改变100次．三、交变电流的最大值和有效值1．最大值(1)定义：交变电流在1个周期内电压和电流能达到的最大值，又称峰值，分别用Um和Im表示．(2)最大值可以表示交变电流的峰值或电压的峰值，但不适于用来表示交流电产生的效果．(3)电气元件或设备上所标的耐压值是指该设备所能承受的交流电压的最大值．2．有效值(1)定义：使交变电流和恒定电流通过阻值相等的电阻，如果它们在相等时间内产生的热量相等，就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值．(2)正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系：Im＝I，Um＝U．(3)交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电流表和交流电压表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都指有效值．(1)生活用电的电压220V指有效值，动力用电的电压380V指峰值．()(2)只要是交变电流，其峰值就是有效值的倍．()(3)家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值．()提示：(1)×(2)×(3)√直流电和交变电流[学生用书P33]1．直流电及其分类(1)直流电：方向不随时间变化的电流．(2)分类：直流电分为恒定电流和脉动直流电两类．①大小和方向都不随时间改变的电流叫恒定电流，如图甲所示．②方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电，如图乙所示．2．交变电流及其图象(1)交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流，或大小不变、方向改变的电流．(2)交变电流的图象①正弦式交变电流的图象描述的是交变电流随时间变化的规律，它是一条正弦曲线，如图所示．从图中我们可以找出正弦式交变电流的最大值Im和周期T.②非正弦式交变电流的形式多种多样，如图是几种常见的交变电流的图象．命题视角1交变电流与直流电的区别(多选)下列关于交变电流和直流电的说法中，正确的是()A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦规律变化的D．交变电流的最大特征是电流的方向发生周期性的变化[解析]直流电的特征是电流的方向不变，电流的大小可以改变．交变电流的特征是电流的方向随时间改变．交变电流有多种形式，正弦式交变电流只是交变电流中最基本、最简单的一种．选项B、D正确．[答案]BD命题视角2交变电流与直流电的图象比较(多选)如图所示图象中属于交变电流的有()[解题探究](1)区分交变电流和直流电的关键是什么？(2)电流方向的变化在图象中如何表现出来？[解析]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，D中的方向未变化，故是直流电．[答案]ABC判断电流是否是交变电流关键看电流的方向是否发生改变，而不是看大小．交变电流的有效值[学生用书P33]1．有效值的特点(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，与电流的方向无关，但一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时由一个周期的时间来确定．(2)在定义有效值时应注意三同：①相同电阻；②相同时间；③产生相同热量．2．有效值的计算方法(1)分段计算交变电流在一个周期内通过某电阻产生的热量Q.(2)让恒定电流通过相同的电阻，在交变电流的一个周期内产生的热量等于Q，则Q＝I2RT或Q＝T，相...