魯科版 物理 選修3-2 3.1 交變電流的特點(diǎn)

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第1節(jié)交變電流的特點(diǎn) 課標(biāo)定位 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道交變電流的定義 理解交變電流的周期 頻率的含義 掌握它們之間的關(guān)系 知道我國(guó)生產(chǎn)和生活用電的周期 頻率 的大小 2 理解交變電流最大值和有效值的意義 記住正弦交變電流的峰值與有效值的關(guān)系式并能夠利用它們進(jìn)行相關(guān)計(jì)算 3 利用有效值的定義計(jì)算某些交變電流的有效值 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 理解交流電的周期和頻率 最大值 有效值的關(guān)系 2 對(duì)交變電流有效值的理解和計(jì)算 核心要點(diǎn)突破 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第1節(jié) 課前自主學(xué)案 課前自主學(xué)案 一 恒定電流和交變電流的比較干電池是一種直流電源 直流電源提供的電流 都不隨時(shí)間變化 是恒定電流 交流電源提供的電流 隨時(shí)間做周期性變化 這種電流稱為交變電流 俗稱 注意 交 直流的區(qū)別是看電流方向是否隨時(shí)間變化 而不是大小 大小和方向 大小和方向 交流電 二 交變電流的周期和頻率1 周期 交變電流完成一次 變化所需要的時(shí)間叫做它的周期 2 頻率 交變電流在 1s 內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫做它的頻率 日常生活中所使用的市電 電流的大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化 這種電流叫做 交變電流 三 交變電流的最大值和有效值1 最大值 交變電流的最大值是指它的電動(dòng)勢(shì) 電壓或電流在一個(gè)周期內(nèi)能達(dá)到的最大值 又稱 周期性 單位時(shí)間 正弦式 峰值 相等的電阻 熱量 思考感悟有效值和平均值一樣嗎 提示 不一樣 有效值是根據(jù)熱效應(yīng)來(lái)計(jì)算 而平均值是利用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算 核心要點(diǎn)突破 一 幾種類型的電流的比較1 直流電 方向不隨時(shí)間改變的電流統(tǒng)稱為直流電 其中 方向不變而大小變化的直流電 叫做脈動(dòng)直流 如圖3 1 1所示 圖3 1 1圖3 1 2 2 恒定電流 大小和方向都不隨時(shí)間發(fā)生改變的電流 叫做恒定電流 如圖3 1 2所示 3 交變電流 方向和大小隨時(shí)間做周期性變化的電流 叫做交變電流 俗稱交流電 幾種常見交變電流如圖3 1 3所示 圖3 1 3 甲 家庭電路中的正弦式電流 乙 示波器中的鋸齒波掃描電壓 丙 電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖 丁 激光通信用的尖脈沖 4 正 余 弦式交變電流 大小和方向都隨時(shí)間按正 余 弦規(guī)律變化的電流 稱為正 余 弦式交變電流 簡(jiǎn)稱為正 余 弦交流電 日常生活中用的市電 就是正弦交流電 如圖3 1 4所示 圖3 1 4 特別提醒 有的交流電 只是方向改變 而大小是恒定的 如圖3 1 3丙圖所示的矩形脈沖 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 1 下圖中畫出了六種電流隨時(shí)間變化的圖象 這六個(gè)圖中的電流都隨時(shí)間t做周期性變化 其中屬于交流電的是 屬于正弦式交流電的是 圖3 1 5 解析 只要是方向發(fā)生了周期性的變化就是交流電 方向不發(fā)生變化就是直流電 正弦交流電的圖象按正弦規(guī)律變化 答案 甲 丙 戊 己丙 二 交變電流有效值的理解和計(jì)算1 有效值的理解 1 交變電流有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的 與電流的方向無(wú)關(guān) 但一般與所取時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān) 在無(wú)特別說(shuō)明時(shí)是由一個(gè)周期的時(shí)間來(lái)確定的 2 在定義有效值時(shí)應(yīng)注意三個(gè)相同 相同電阻 相同時(shí)間 產(chǎn)生相同熱量 A B C D 課堂互動(dòng)講練 有一個(gè)電子器件 當(dāng)其兩端電壓高于100V時(shí)導(dǎo)電 等于或低于100V時(shí)不導(dǎo)電 若把這個(gè)器件接到100V 50Hz的正弦交變電流電源上 這個(gè)電子器件將 A 不導(dǎo)電B 每秒鐘內(nèi)導(dǎo)電50次C 每秒鐘內(nèi)導(dǎo)電100次D 每秒鐘內(nèi)導(dǎo)電2次 精講精析 由正弦交變電流的圖象可知 交變電流做周期性變化 其交變電壓并不恒定 在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次 故在1個(gè)周期內(nèi) 其電壓應(yīng)有兩次超過(guò)100V 所以一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)電2次 而1s內(nèi)有50個(gè)周期 故1s內(nèi)導(dǎo)電2 50 100次 C正確 答案 C 方法總結(jié) 我國(guó)民用交變電流的周期是0 02s 即頻率為50Hz 有些國(guó)家和地區(qū)的市電頻率標(biāo)準(zhǔn)則為60Hz 圖3 1 6中兩交變電流分別通過(guò)相同電阻R 1 分別寫出它們的有效值 周期 頻率 2 計(jì)算它們?cè)赗上產(chǎn)生的功率之比 圖3 1 6 思路點(diǎn)撥 對(duì)于非正弦交變電流 在計(jì)算其有效值時(shí) 一定要根據(jù)有效值的定義 利用熱效應(yīng)關(guān)系求解 變式訓(xùn)練兩個(gè)相同的電阻 分別通以如圖3 1 7所示的正弦交流電和方波形交變電流 兩種交變電流的最大值相等 周期相等 則在一個(gè)周期內(nèi) 正弦式交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q1與方波式交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q2之比等于 圖3 1 7 A 3 1B 1 2C 2 1D 4 3 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全