高中物理 2.3 表征交變電流的物理量 粵教選修32

第三節(jié)表征交變電流的物理量. 知識(shí)點(diǎn)1周期T、頻率f、角速度ω的關(guān)系

1．周期和頻率都是描述交變電流變化快慢的物理量，它們之間的關(guān)系如下：_______________.2．角速度與周期(頻率)間的關(guān)系：___________..

3．我國(guó)民用交變電流：T＝0.02s，f＝50Hz，ω＝100π(rad/s)，電流的方向每秒改變100次．

4．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電時(shí)，T＝0.02s，所以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)．

5．注意：

(1)注意交變電流的周期T、頻率f、角速度ω等在正弦式交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式e＝Emsinωt中的體現(xiàn)．圖2－3－1

(2)注意交變電流的周期T、頻率f、角速度ω等在正弦式交變電流的圖象中的體現(xiàn)．. 知識(shí)點(diǎn)2交變電流的峰值和有效值

1．交變電流的峰值：交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值．交變電流的電動(dòng)勢(shì)、電流和電壓的峰值分別用____、_____和______表示．EmImUm

2．交變電流的有效值：根據(jù)電流的熱效應(yīng)，三同(相同電阻、相同時(shí)間、產(chǎn)生相同熱量)時(shí)，直流電流(電壓)叫做交流電流(電壓)的有效值．.知識(shí)點(diǎn)3正弦式交變電流的峰值與有效值1．正弦式交變電流的峰值正弦式交變電流電動(dòng)勢(shì)的峰值計(jì)算式是Em＝NBSω，在一個(gè)周期內(nèi)會(huì)出現(xiàn)兩次峰值．

2．正弦式交變電流的有效值 ①有效值的定義：交流電和直流電通過(guò)同樣阻值的電阻時(shí)，如果在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則直流電源的電動(dòng)勢(shì)E是交變電動(dòng)勢(shì)e的有效值、通過(guò)電阻的恒定電流I是交變電流i的有效值、電阻兩端的直流電壓U是電阻兩端的交變電壓u的有效值．.②正弦式交變電流的有效值公式為：非正弦式交變電流的有效值必須根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)計(jì)算． ③在交流電路中，電壓表、電流表、功率表等電工儀表的示數(shù)均為有效值．在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下，所給出的交變電流的電壓、電流及電功率指的都是有效值．電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的值、保險(xiǎn)絲的熔斷電流值都是有效值． ④我國(guó)民用交變電流：照明電壓220V和動(dòng)力電壓380V都是指有效值． ⑤電子元件上的標(biāo)稱值不是有效值，而是最大值，如電容器、二極管的擊穿電壓等．.

3．交變電流的平均值

(1)交變電流的圖象中，圖線與橫軸(t軸)所圍的面積跟時(shí)間的比值，稱為交變電流的平均值．

(2)交變電流的平均值與交變電流的方向及所取時(shí)間的長(zhǎng)(3)計(jì)算通過(guò)導(dǎo)體某一截面的電荷量時(shí)，只能用交變電流的平均值，(4)交變電流的平均值不是初、末狀態(tài)的瞬時(shí)值的平均．

4．交流電路中除計(jì)算通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量外，一切計(jì)算都要用有效值，公式W＝UIt，P＝UI，Q＝I2Rt中的各量均為有效值．.【例題】關(guān)于交變電流，下列說(shuō)法正確的是()

A．在一個(gè)周期內(nèi)電流的方向改變兩次

B．交變電流的最大值總是有效值的倍

C．若正弦交流電的最大值為10V，則它的最小值為－10V D．演示交流電隨時(shí)間變化規(guī)律時(shí)，應(yīng)采用交流電流表`

解析：線圈每通過(guò)中性面一次，電流方向改變一次；只有正弦交變電流其最大值才是有效值的倍；交流電流的正負(fù)表示方向；只有直流電流表的偏向、偏角大小隨電流方向、大小發(fā)生變化．

答案：A.答案：A.1．(雙選)一交流電流的圖象如圖2－3－2所示，由圖可知()BD圖2－3－2.題型1正弦式交變電流有效值的計(jì)算

【例題】一個(gè)電阻接在10V的直流電源上，它的發(fā)熱功率為P，當(dāng)它接到電壓為u＝10sin100πtV的交變電源上，發(fā)熱功率是多少()A．0.25PB．0.5PC．PD．2P`

答案：B.

1．(雙選)正弦交變電源與電阻R、交流電壓表、交流電流表按照?qǐng)D2－3－3甲所示的方式連接，R＝200Ω.圖2－3－3乙)是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象．以下正確的是(

圖2－3－3.A．交流電壓表的讀數(shù)是311VB．交流電流表的讀數(shù)是1.1A

C．R兩端電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是uR＝311cosπtV D．R兩端電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是uR＝311cos100πtV交流電流表和電壓表測(cè)定的讀數(shù)值都是交流的有效值．答案：BD解析：由圖象知該電流的峰值為Um＝311V，其有效值為U＝220V，周期為T＝2×10－2s,角速度為ω＝2π/T＝100πrad/s..題型2非正弦式交變電流有效值的計(jì)算

【例題】圖2－3－4表示一交流隨時(shí)間變化的圖象，求此交流的有效值．答案：見(jiàn)解析`

解析：取一個(gè)周期時(shí)間，把前半周期和后半周期的熱量相加，然后由圖2－3－4.2．圖2－3－5表示一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖象，)圖2－3－5此交流電的有效值是(

. 解析：交流電的有效值是根據(jù)其熱效應(yīng)而定義的，它是從電流產(chǎn)生焦耳熱相等的角度出發(fā)，使交流電與恒定電流等效．設(shè)交流電的有效值為I，令該交流電通過(guò)電阻R，在一個(gè)周期內(nèi)有I2RT答案：D..9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20238:23:50AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20238:23:50AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書如同和過(guò)去最杰出的人談話。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20238:23:50AM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2