高中物理选修1-132交变电路课件

预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输第2讲交变电路高中物理·选修1-1·教科版预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输[目标定位]1.了解交变电流的变化规律和特点.2.知道交变电压、交变电流的数学表达式，理解有效值的概念.3.知道电容器的结构和功能；了解电容器的充放电过程．预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输一、交变电路的组成交变电路由及电阻、电容、电感等元件组成．二、交变电压及交变电流1．一般交变电压的表达式：u＝，其中U0是交变电路中电压的峰值，f是交替变化的频率，t为变化的时间．2．交变电流的表达式：i＝，其中I0是交变电路中电流的峰值．交变电源U0sin2πftI0sin2πft预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输3．有效值：即在一个周期内，某交流电通过电阻R所产生的热量与某一恒定电流在的时间内通过该电阻所产生的热量，那么这个直流电压(电流)的大小就叫做交流电压(电流)的有效值．同样相等预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输想一想：各种家用电器上所标注的电压值是指有效值还是最大值？答案有效值．预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输三、电容1．电容器通常简称为“电容”，一般由两块彼此又相互靠近的导体组成．2．电容器能够“通，隔”．电容器对交流电也会产生阻碍作用，我们用“容抗”来表示这种阻碍作用的大小．绝缘交直预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输想一想：你知道日常生活中哪些电器中应用了电容器吗？答案电视、收音机、照相机．预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输四、电感1．交变电路中的电感器简称“电感”，通常是由线圈或加铁芯的线圈构成，它是一个发生的元件．2．电感器能够“通、阻”．电感在交流电路中对电流有阻碍作用，称为“感抗”．电磁感应直交预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输想一想：电感对交流电的阻碍作用利用了什么原理？答案利用了电磁感应现象．在通过电感中的电流变化时，使穿过电感线圈的磁通量发生变化，从而发生电磁感应现象，在线圈中产生感应电动势阻碍线圈中电流的变化．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输一、交流电的变化规律及描述1．交流电的表达式：u＝U0sin2πft，i＝I0sin2πft，其中U0是交变电路中电压的峰值，I0是交变电路中电流的峰值，f是交替变化的频率，t为变化的时间．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输2．图象：图3－2－1课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输3．周期和频率为了表示交变电流周期性变化的快慢，把交变电流完成一次周期性变化所需的时间叫做交变电流的周期T，交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率f.周期和频率的关系为T＝1f.T和f的单位分别是秒(s)和赫兹(Hz)．说明：我国工农业生产和生活用的交变电流周期T＝0.02s、频率f＝50Hz，家用照明电路电压有效值为220V.课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输4．交变电流的瞬时值、最大值和有效值(1)瞬时值和最大值：瞬时值是交变电流某一时刻的值，瞬时值是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同．瞬时值中最大的叫最大值．(2)有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值，叫该交变电流的有效值．用“E、I、U”表示．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输(3)我们通常说家庭电路的电压是220V，是指有效值．各种使用交变电流的电器设备上所标的是额定电压和额定电流的有效值，一般交流电流表和交流电压表测量的数值也都是有效值.对电容来说，其击穿电压值应小于交流的最大值.课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输【例1】(多选)一正弦交流电的电压u＝220sin(100πt)V，若将它加在阻值为100Ω的电阻两端(电源内阻不计)，则下列说法中错误的是()A．电流的瞬时值为i＝2.2sin(100πt)AB．电流的最大值为2.2AC．流过电阻的电流是恒定的D．流过电阻的电流是变化的，但不是按正弦规律变化的答案CD课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输解析由电压表达式知U0＝220V，所以I0＝U0R＝2.2A，电压按正弦规律变化，电流也按正弦规律变化，故A、B正确，C、D错误．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输针对训练(2011·四川省学业水平考试)一电流随时间变化的关系如图3－2－2所示，则此电流的峰值为________A，周期为________s.图3－2－2答案100.02课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输解析从图象可知电流的最大值是10A，周期是0.02s，所以频率f＝1T＝50Hz.课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输二、电容对电路的作用1．直流电流不能通过电容器2．交变电流通过电容器的原因，是电容器不断的充电和放电形成的，而不是电荷真的穿过了电容器．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输【例2】(多选)如图3－2－3所示电路，以下结论正确的是()图3－2－3课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输A．a、b若接直流电，灯泡不亮B．a、b若接直流电，灯泡也可发光C．a、b若接交流电，灯泡发光，灯泡和电容器都有电荷通过D．a、b若接交流电，灯泡发光，电容器中无电荷通过答案AD课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输解析电容器有“通交流，隔直流”的作用，故a、b内接直流电时，灯泡不亮，A对，B错；接交流电时，灯泡亮，但电路中电流的形成缘于电容器的不断充电、放电，并没有电荷通过电容器，C错，D对．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输三、电感对电路的作用1．自感：导体本身因电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象．自感现象中产生的电动势叫自感电动势．2．电感对交变电流的阻碍作用．(1)电感对直流的阻碍作用很小，所以是“通直流”，而对交流都有阻碍作用，所以“阻交流”．(2)电感对交变电流有阻碍作用的原因：当线圈中电流发生变化时，在线圈中产生自感电动势，自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输【例3】(2012·江苏省学业水平测试)如图3－2－4所示的电路，当开关闭合时，小灯泡将________(选填“逐渐”或“立刻”)变亮．当开关断开时，小灯泡将________(选填“逐渐”或“立刻”)熄灭．图3－2－4课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输答案逐渐立刻解析闭合开关时，由于电感器的阻碍作用，A中的电流只能逐渐增大，即小灯泡逐渐变亮；当开关断开时，由于小灯泡无法与其他用电器构成回路，小灯泡立刻熄灭．预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输再见