粤教版 (2019)选择性必修 第二册第二节 描述交变电流的物理量备课课件ppt

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第二册第二节 描述交变电流的物理量备课课件ppt，共49页。PPT课件主要包含了变化快慢等内容，欢迎下载使用。

2．判一判(1)若交变电流是线圈在匀强磁场中匀速转动形成的，则交变电流的周期也就是线圈匀速转动的周期。( )(2)若交变电流的周期T＝0.02 s，则其频率为f＝50 Hz。( )(3)若交变电流的周期T＝0.02 s，则发电机转子的角速度ω＝100π rad/s。( )3．想一想为什么打点计时器总是每间隔0.02 s打一次点？提示：打点计时器接的是交变电流，f＝50 Hz，T＝0.02 s，所以每间隔0.02 s打一次点。
二、峰值和有效值　交变电流的图像1．填一填(1)峰值①定义：交变电流在一个周期内所能达到的最大值，电动势、电流和电压的峰值分别用Em、Im、Um表示。②应用：交变电压的峰值不能 电容器、二极管等元件所能承受的最大电压。(2)有效值①定义：让交变电流和恒定电流分别通过相同阻值的 ，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量 ，那么这一恒定电流的数值称为交变电流的有效值。交变电流的电动势、电流和电压的有效值分别用E、I和U表示。
(3)用图像描述交变电流
(1)线圈转动一周，交变电流恰好完成一次周期性变化。(2)从线圈转动的角度来说，周期就是线圈在磁场中转动一周所用的时间；频率就是线圈在磁场中单位时间内转动的圈数。(3)线圈在匀强磁场中转动一周，电动势、电流都按正(余)弦规律变化一次。
【素养训练】1．关于交变电流的周期和频率，下列说法中正确的是(　　)A．正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期B．1 s内交变电流出现最大值的次数等于频率C．交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍D．50 Hz的交变电流，其周期等于0.05 s
2．电流方向每秒改变100次的交变电流，它的周期和频率分别是(　　)A．0.01 s和100 Hz　　　　　B．0.01 s和50 HzC．0.02 s和50 Hz D．0.02 s和100 Hz解析：一个周期内电流方向改变两次，所以f＝50 Hz，则T＝0.02 s，故C正确。答案：C　
3．如图所示为教学演示用交流发电机。以不太快的速度摇动发电机，与发电机相连的小灯泡将一闪一闪发光。现将摇动速度加倍，下列分析正确的是 (　　)A．小灯泡闪光周期将加倍，亮度增大B．小灯泡闪光频率将加倍，亮度增大C．小灯泡闪光频率将不变，亮度增大D．小灯泡闪光频率将加倍，亮度不变解析：摇动速度加倍，则转速变大，产生交流电的频率增加，可知小灯泡闪光频率将加倍；感应电流的大小与发电机的转速有关，转速越大，输出的电流也越大，则灯泡的亮度增大，故选B。答案：B　
探究(二)　　交变电流有效值的理解和计算[问题驱动]如图所示，将一个恒定电流和一个交变电流分别通过同一个灯泡，若发现两种情况下小灯泡的亮度是相同的，则说明所通过的恒定电流和交变电流间存在怎样的关系？提示：恒定电流的值等于交变电流的有效值。　　　　
【重难释解】1．交变电流有效值的定义(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的。(2)等效是指恒定电流和交变电流，在相同的时间内，在相同的电阻上产生的热量相同。(3)通常所说的交变电流的电压、电流，用电表测量的交变电流的电压、电流，以及用电器的额定电压、额定电流，还有保险丝的熔断电流，都是指其有效值。
3．五种常见电流的有效值
典例2　一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如下列各选项所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是(　　)
【素养训练】1．下列提到的交流电，哪个指的不是交流电的有效值(　　)A．交流电压表的示数B．保险丝的熔断电流C．电容器的击穿电压D．电动机铭牌上的额定电压解析：交流电表的示数，是有效值；保险丝的熔断电流，也是有效值；电容器的击穿电压，是指最大值；电动机铭牌上的额定电压，也是有效值。题目要选择不是有效值的选项，故选C。答案：C　
【重难释解】正弦式交变电流的四值对比
　典例3 在水平方向的匀强磁场中，有一个正方形闭合线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，已知线圈的匝数为N＝100匝，边长为20 cm，电阻为10 Ω，转动频率f＝50 Hz，磁场的磁感应强度为0.5 T，求：(1)外力驱动线圈转动的功率；(2)当线圈转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小；(3)线圈由中性面转至与中性面成60°角的过程中，通过导线横截面的电荷量。
应用交变电流四值的三点提醒(1)研究电容器是否被击穿时，应用交变电流的峰值(最大值)，因为电容器上标明的电压是电容器长时间工作时所能承受的最大电压。(2)研究电功、电功率和电热时，只能用有效值。(3)研究通过导体某横截面的电荷量时，要用平均值。
3．(2019·天津高考)(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是(　　)
一、培养创新意识和创新思维1．如图1所示，一个半径为r的半圆形线框，以直径ab为轴匀速转动，周期为T，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度大小为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线框电阻为R0，摩擦和其他部分的电阻均不计。从图示位置开始计时：
A．交流电流表的示数是0.002 AB．电阻R的发热功率是0.4 WC．该交流发电机产生的交变电流的周期为0.2 sD．当线圈平面和磁场方向平行时，线圈中的感应电流为0