表征交變電流的物理量

教學目的：

l、掌握表征交變電流大小物理量。

2、理解有效值的定義并會用它解決相關問題。

3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量。

教學重點：

      掌握表征交變電流大小物理量。理解有效值的定義并會用它解決相關問題

教學難點：

有效值的理解

教學準備：

幻燈片、交流發(fā)電機模型、演示電流表、

教學過程：

一、知識回顧

   （一）、交變電流：

大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流。如圖15-1所示（b）、（c）、（e）所示電流都屬于交流，其中按正弦規(guī)律變化的交流叫正弦交流。如圖（b）所示。而（a）、(d)為直流其中（a）為恒定電流。

（二）、正弦交流的產生及變化規(guī)律。

    1、產生：當線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時，線圈中產生的交流是隨時間按正弦規(guī)律變化的。即正弦交流。

規(guī)律：圖象表示：

二、新課教學：

1、表征交變電流大小物理量

①瞬時值：對應某一時刻的交流的值

  用小寫字母x 表示，e  i  u

②峰值：即最大的瞬時值

 

③有效值：

ⅰ、意義：描述交流電做功或熱效應的物理量

ⅱ、定義：跟交流熱效應相等的恒定電流的值叫做交流的有效值。

ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關系是ε=   I=   U= 。

　　注意：正弦交流的有效值和峰值之間具有ε= ，U= 的關系，非正弦（或余弦）交流無此關系，但可按有效值的定義進行推導，如對于正負半周最大值相等的方波電流，其熱效應和與其最大值相等的恒定電流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I 。

ⅳ、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值。

ⅴ、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值。

④、峰值、有效值應用上的區(qū)別。

    　　峰值是交流變化中的某一瞬時值，對純電阻電路來說，沒有什么應用意義。若對含電容電路，在判斷電容器是否會被擊穿時，則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值。

    　　交流的有效值是按熱效應來定義的，對于一個確定的交流來說，其有效值是一定的。

在實際應用中，交流電器銘牌上標明的額定電壓或額定電流都是指有效值，交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值，解題中，若題目不加特別說明，提到的電流、電壓、電動勢時，都是指有效值。

 

２、表征交變電流變化快慢的物理量

①、周期T：電流完成一次周期性變化所用的時間。單位：s .

②、頻率f：一秒內完成周期性變化的次數(shù)。單位：Ｈ_Z.

ω=

 

三、鞏固練習

1、正弦交流電壓的峰值為10V，周期為0.2S，將此電壓接在10 的電阻上，在0.05s內電阻上產生的熱量（  ）

    A、可能為零

    B、一定為0 .25J

    C、不可能大于0.25J

D、可能小于是0.25J

 

2、某交流電壓隨時間的變化規(guī)律如圖15-14所示，則此交流電的頻率是_______Hz。若將該電壓加在10uf的電容器上，則電容器的耐壓值不應小于_________V；交流電壓的有效值等于________V

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