高中人教版 (2019)2 交变电流的描述公开课课件ppt

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物理观念: 知道交变电流的周期、频率、峰值、有效值、瞬时值等概念及其间的关系，能通过函数表达式和图像来描述交变电流，并通过图像信息求有关物理量。科学思维: 经历推导有效值的过程，体会等效的科学方法。科学探究: 通过演示实验了解电感器与电容器对交变电流的作用，了解家用电路的频率和电压的有效值。科学态度与责任: 要勇于探索生活中的物理现象，勤于思考，体会物理知识在生活中的重要性。
重点: 瞬时值、峰值、有效值之间的关系难点: 有效值的理解与计算
1.交变电流（AC）
电流大小和方向随时间做周期性变化，叫作交变电流。
2.正弦交流电的变化规律：
不同的运动形式，用不同的物理量来描述。比如直线运动、曲线运动、圆周运动、简谐运动，各有不同的物理量来描述运动的特征。今天我们学习描述交变电流的物理量。
一、描述交流电变化快慢的物理量
交变电流完成一次周期性变化所需的时间
1秒内线圈在匀强磁场中转动的角度（弧度）
交变电流1秒内完成周期性变化的次数
我国生产和生活所用交流电：周期 T=_____s频率f=_____Hz角速度ω=_____rad/s在1s内电流的方向变化____次
(一个周期内电流方向改变2次)
二、描述交流电大小的物理量
对应某一时刻的交流的值，用小写字母，e、i 、u表示。
电流或电压所能到达的最大值称为峰值，用Im或Um表示.
电容器的耐压值（即击穿电压）要高于交流电的峰值，否则电容器可能被击穿。
如：将e=400 sin 314 t加在电容器两端，那么电容器的耐压值不得低于_____V
如图所示电流I=2A通过一个R=2Ω的电阻。它是恒定电流。通电10s内电阻R中产生的热量？
如图所示电流I通过一个R=2Ω的电阻。通电10s内电阻R产生的热量？
如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R，也能在10s内产生同样多的热量，这个电流多大？
让交流电和恒定电流通过相同电阻，如果它们在相同时间内，产生热量相等，把恒定电流的值叫交流电的有效值。
描述交流电做功或热效应的物理量。
①无特殊说明的电压值、电流值，额定电压、额定电流
②交流电流表和交流电压表的读数
③计算交流电的功、功率或电热时必须用有效值、熔断器的熔断电流
(4)下列情况均指有效值：
已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化，今将这个电阻元件与一个多用电表串联，已调至交变电流电流挡则多用电表的读数为( )
多用电表的读数是有效值，设该电流的有效值为I，根据交变电流有效值的定义有
所以多用电表的读数为5A，故选A。
计算感应电荷量时必须用平均值
三、电感器和电容器对交变电流的作用
在直流电路中，影响电流和电压关系的只有电阻，而在交流电路中影响电流和电压关系的除了电阻，还有电感和电容．通过电感和电容对交变电流影响的分析讨论，我们可以进一步认识到交流与直流的区别．
电阻对直流和交流的阻碍作用相同.
视频：电阻对直流和交流的阻碍作用
(1)电感对直流电没有阻碍
电感对交流电有阻碍作用
(2)交流电的频率越高， 电感的阻碍作用越大。
(3)电感对交流电的阻碍 作用叫感抗.
视频：电感对直流和交流的阻碍作用
(1)电容对直流起完全隔断作用，
(2)交流电的频率越高，电容的 阻碍作用越小。
(3)电容对交流电的阻碍作用 叫容抗。
视频：电容对直流和交流的阻碍作用
　 如图所示，线圈的自感系数和电容器的电容都很小（如L=1mH，C=200pF），此电路的重要作用是（　　）A．阻直流通交流，输出交流B．阻交流通直流，输出直流C．阻低频通高频，输出高频交流D．阻高频通低频，输出低频交流和直流
　　　因线圈自感系数很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流和低频成分能顺利通过残留，电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，最终输出的是低频交流和直流．所以，正确选项为D．
1．最大值——如电容器的耐压值；
2．瞬时值——启辉值、偏转值；
(2)数值上也等于图线与t轴包围的面积与t的比值
(3)通过导体的电荷量必须用平均值
1.一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，当接到电压为u=10sinωtV的交流电源上，它的发热功率（ ） A．0.25P B．0.5P C．P D．2P
2.下列有效值为 的是（ ）
3.有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交流电上，如果电源电压峰值保持不变，比较下面哪种情况，通过线圈的电流最小( )A.所加电源频率为50 HzB.所加电源频率为100 HzC.所加电源频率为50 Hz，减少线圈匝数D.在线圈中加入铁芯，所加电源频率为 100 Hz
4.有两个电容分别为C1=5 μF，C2=3 μF的两电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，比较下列哪种情况通过电容器的电流最大( )A.在C1上加f=50 Hz的交变电流B.在C2上加f=50 Hz的交变电流C.在C1上加f=60 Hz的交变电流D.在C2上加f=60 Hz的交变电流