- 1、本文档共4页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
描述交变电流的物理量
教学目标:
(一)知识与技能
1.理解什么是交变电流的最大值和有效值,知道它们之间的关系.
2.理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系,知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小.
(二)过程与方法
1、用等效的方法得出描述交变电流的有效值。
2、通过演示实验和例题分析使学生正确理解并掌握有效值、最大值的概念。
(三)情感、态度与价值观
通过对描述交变电流的物理量的学习,体会描述复杂事物的复杂性,树立科学、严谨的学习和认识事物的态度。
教学重点:交变电流的有效值.
教学难点:对交变电流有效值的理解和相关的计算.
教学用具:白炽灯,电视机、洗衣机、电冰箱的说明书
教学过程:
(一)引入新课
(二)新课教学
1.描述交变电流变化快慢的物理量
(1).周期:交变电流完成一次周期性变化所需的时间,用T表示,单位是s.
(2).频率:1s内交变电流完成周期性变化的次数,用f表示,单位是Hz.
二者关系:
我国工农业及生活用电的周期为0.02s,频率为50Hz,电流方向每秒改变100次.
2.描述交变电流大小的物理量
(1).峰值
峰值在实际中有一定的指导意义,所有使用交流的用电器,其最大耐值应大于其使用的交流电压的峰值,电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值.
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时,电动势的最大值 .
(2).瞬时值
它是反映不同时刻交流电的大小和方向,正弦交流瞬时值表达式为:,.应当注意必须从中性面开始.
(3).有效值
定义:使交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果它们在一个周期内产生的热量相等,就把这一恒定电流的电流值I与电压值U叫做这一交变电流的电流与电压的有效值.
正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系:
任何交变电流都有有效值,但上述关系只限于正弦交变电流,对其他形式的交变电流并不适用.
交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值;交流电压表和交流电流表的示数是有效值;交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值.
有效值与平均值不同
(4).平均值
交变电流的平均值其数值可用 计算.
在计算交变电流通过导体产生的焦耳热,做功的电功率以及保险丝的熔断电流时,只能用交变电流的有效值.
在计算通过导体某一截面的电量时,只能用交变电流的平均值,
3.疑难辨析
交流电的电动势瞬时值和穿过线圈面积的磁通量的变化率成正比。当线圈在匀强磁场中匀速转动时,线圈磁通量也是按正弦(或余弦)规律变化的,若从中性面开始计时,t=0时,磁通量最大,φ应为余弦函数,此刻变化率为零(切线斜率为零),t=时,磁通量为零,此刻变化率最大(切线斜率最大),因此从中性面开始计时,感应电动势的瞬时表达式是正弦函数,如上图所示分别是φ=φcosωt和e=εsinωt。
4.例题
例1:有一正弦交流电源,电压有效值U=120V,频率为f=50Hz向一霓虹灯供电,若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60V,试估算在一个小时内,霓虹灯发光时间有多长?
解析:由正弦交流电的最大值与有效值U的关系得:Um=120V(≈168V).交流电的瞬时表达式为U=120sin100t V.当U=U0=60V(≈84V)时,由t1=1/600s .
画出一个周期内交流电的U-t图象如图,其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间,根据对称性,一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1.可以求得一个周期内能发光的时间:t=T-4t1=
一小时内霓虹灯发光的时间为: t=
例2:如图表示一交流电随时间而变化的图象.此交流电流的有效值是:
A. A B.5A C. 4A D.3.5A
解析:图中所给的交流电流不是正弦交流电.因此这交流电的有效值需根据有效值的定义解决.
设某一导体的电阻为R,让此交流电通过该电阻.根据焦耳定律,前半个周期(0.01S)该电流生的热量为,后半周期(0.01S)的热量则为.在一个周期内()交变电流通过电阻R产生的热量Q=+.
设交流电的有效值为I,根据有效值的定义:==+,
则有.答案B
课堂小结:
文档评论(0)