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高二物理复习资料:交变电流

2021-04-01 16:53:54 浏览量:

  书籍——通过心灵观察世界的窗口。住宅里没有书,犹如房间没有窗户。下面是课件范文网小编为您推荐高二物理复习资料:交变电流。
 

高二物理复习资料:交变电流

  目标:

  1、理解交变电流是怎样产生的。

  2、定性了解交流的变化规律及其图像表示和主要特征物理量。

  3、知道交流能通过电容器的原因,了解交流这一特性在电子技术中的应用。

  4、初步了解发电机、交变电流的发明和利用对促进人类社会进步的作用,进一步体验科学、技术与社会生活之间的密切关系。

  过程:

  一、交流发电机

  说明:交流发电机是由定子和转子构成,有的发电机的磁体转动,线圈不动;有的发电机的磁体转动,线圈不动。

  问:无论是线圈转动,还是磁体转动,转子的作用是什么?(转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化)

  演示实验

  实验仪器:交流发电机、电灯、电流表

  实验过程:将交流发电机、电灯、电流表连接成电路,摇动交流发电机,观察电灯的亮度有什么变化?电流表的示数有什么变化?

  实验结果:电灯的亮度忽明忽暗,电流表的指针忽左忽右

  实验结论:发电机发出的电流大小和方向都在不断变化,大小、方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流 ,简称交流。各种电池供给的电流只沿一个方向流动,叫做直流

  二、交流的变化规律

  演示实验:

  实验仪器:示波器、小灯泡、导线、学生电源

  实验过程:将示波器和灯泡并联接入电路中,用示波器演示加在灯泡两端的电压

  实验现象:显示的电压图象为正弦曲线

  说明:严格的数学分析表明,电网中的交变电流,它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化,这样的电流称之为正弦式电流

  问:如何表示正弦式电流在某一时刻的电流、电压?(i = Imsinωt u =Umsinωt )

  说明:Im、Um分别是电流和电压的值,叫做交流的峰值

  说明:交变电流的大小和方向在不断地变化,我们把交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期,通常用T 表示,它的单位是秒。交流在1s 内发生周期性变化的次数,叫做交流的颇率通常用f表示,它的单位是赫兹,简称赫,符号是Hz 。

  问:频率和周期有怎样的关系?(T=1/f)

  说明:我国使用的交变电流,频率是50 Hz

  三、交流的有效值

  说明:交变电流有电压值和电流值,但如果按照峰值来标志交流的大小,存在许多不合理的因素。例如,在计算用电量时,如果用峰值计算,所得结果必然超过实际用电的数值。因此在描述交流的电压、电流时,要找一个合理的数值,这就是交流电压、电流的有效值。

  问:如何求交流电压、电流的有效值呢?(交流的有效值,是根据电流的热效应规定的:把交流和直流分别通过相同的电阻,如果在相等的时间里它们产生的热t 相等,我们就把这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值)

  说明:经过实验和理论分析表明有效值和值之间存在着这样的关系:Ie=Im/√2 Ue=Um/√2

  其中Ue、Ie 分别代表交流电压、电流的有效值

  说明:在各种使用交变电流的电器设备上,所标注的额定电压、额定电流值,都是交流的有效值。

  四、交流能够通过电容器

  说明:当电容器上两端连接直流电源时,正负电荷聚集在极板上,不能移动,因此电路中不会形成长时间的电流,因此我们说电容器具有隔直流的特点

  说明:但当电容器两端连接上交流电压后,当电压升高时,正负电荷在电容器两块极板上聚集,当电压降低时,正负电荷从电容器两块极板上释放,因此能够形成较长时间的电流,我们称电容器具有通交流的特点。

  说明:总而言之,电容器具有隔直通交的特点,注意电容器接交流电时,电荷实际上并没有越过两极板间的介质。

  第三节、交变电流

  板书设计

  一、交流发电机

  1、交变电流:大小和方向都在不断变化的电流

  2、直流电流:方向不变的电流称之为直流

  二、交流的变化规律

  1、正弦式电流:电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的电流

  i = Imsinωt u =Umsinωt Im、Um分别是电流和电压的值

  2、周期T:交流完成一次周期性变化所用的时间 单位:秒

  频率f:交流在1s 内发生周期性变化的次数 单位:赫兹 符号:Hz

  换算关系:T=1/f

  三、交流的有效值

  1、把交流和直流分别通过相同的电阻,如果在相等的时间里它们产生的热量相等,我们就把这个

  直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值

  2、有效值和值之间的关系:Ie=Im/√2 Ue=Um/√2 其中Ue、Ie :交流电压、电流的有效值

  四、交流能够通过电容器




 

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