人教版2019版选择性必修第二册第三章交变电流3.2交变电流的描述回忆上节课主要内容矩形线框在匀强磁场中怎样匀速转动时,会在线框中产生正弦式交流电。如果从中性面开始计时,是否会写通过线框的磁通量、电动势、电流、部分电路电压与时间的函数表达式?是否会画出相应的图像?观察图像,有何特征?(周期性、有最大值、有最小值)正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化,那么我们如何描述这种电流的变化特征呢?想一想我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间,叫作它的周期,通常用T表示,单位是秒。交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫做它的频率,数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。频率通常用f表示,单位是赫兹。1fT或1Tf一、周期和频率2T或2fmmmsinsinsineEtiItuUt想一想一交变电流的电压随时间的变化图像如图所示,这个交变电流的周期是多少?频率是多少?T=0.02s150HzfTmmmsinsinsineEtiItuUt峰值:Em=NωBSIm=Em/R总Um=ImR外二、峰值和有效值想一想如图所示是通过一个R为1Ω的电阻的电流i随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。1.怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量?2.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1s内产生同样的热,这个电流是多大?(1)设0-0.2s内电路中产生的热量为Q1,则Q1=12×1×0.2=0.2J设0.2-0.5s内电路中产生的热量为Q2,则Q2=22×1×0.3=1.2J设0.5-0.8s内电路中产生的热量为Q3,则Q3=22×1×0.3=1.2J设0.8s-1s内电路中产生的热量为Q4,则Q4=12×1×0.2=0.2J故1s内产生的总热量Q=Q1+Q2+Q3+Q4=2.8J(2)2.8=I2×1×1得出I=1.67A。让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等,而这个恒定电流的电流与电压分别为I、U,我们就把I、U叫作这一交变电流的有效值。RR~二、峰值和有效值二、峰值和有效值理论计算表明,正弦式交变电流的有效值I、U与峰值Im、Um之间有如下关系:mmmm0.70720.7072IIIUUU这两个关系式只适用于正弦式电流。做一做A、B是两个完全相同的电热器,A通以图甲所示的方波交变电流,B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比PA∶PB等于多少?图甲图乙做一做图甲有效值的计算:得出:20II有乙图乙有效值的计算:做一做4522TRITRIPPBA乙有甲有详细描述交变电流公式图像msinuUt三、正弦式交变电流的...