學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道交變電流和電壓的最大值、瞬時值、有效值等及其關(guān)系．2．知道交變電流的周期和頻率，以及它們之間的關(guān)系．3．知道我國供電線路交變電流的周期與頻率．重點難點：1.對交變電流的理解和應(yīng)用．2．計算一些非正弦交變電流的有效值．
一、周期和頻率1．周期：交變電流完成________________所需的時間，用___表示，單位是____．2．頻率：1 s內(nèi)交變電流完成____________的次數(shù)，用___表示，單位：______．二、峰值和有效值1．峰值：交變電流在一個周期內(nèi)所能達到的______，峰值可以用來表示交變電流的________或電壓的______，但不適于用來表示交流電產(chǎn)生的______．
峰值在實際中有一定的指導(dǎo)意義，所有使用交變電流的用電器，其最大耐壓值應(yīng)________其使用的交變電壓的峰值，電容器上的標(biāo)稱電壓值是電容器兩極間所允許施加電壓的________．2．有效值：使交變電流和直流電通過相同阻值的電阻，如果它們在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的______相等，就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交變電流的有效值．
在沒有特別說明時，通常所說的交變電流、電壓、電動勢都是指有效值，交流電流表測量的值也是有效值，交流用電設(shè)備銘牌標(biāo)出的電壓、電流值也是指有效值．正弦交變電流的有效值與最大值之間的關(guān)系：
一、對交變電流的有效值如何理解？1．交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)(電流通過電阻生熱)進行定義的，所以進行有效值計算時，要緊扣電流通過電阻生熱(或熱功率)進行計算，計算時“相同時間”一般要取一個周期的時間．半周期對稱的可取半周期．
2．在交流電路中，電壓表、電流表、功率表等電工儀表的示數(shù)均為交變電流的有效值．在沒有具體說明的情況下，所給出的交變電流的電壓、電流及電功率指的都是有效值．3．非正弦式交變電流的有效值，應(yīng)按有效值的定義計算．4．幾種典型的電流的有效值
特別提醒：計算有效值時，讓所給交變電流通過電阻R，計算出交變電流在一周期內(nèi)所放出的熱量，將它用相應(yīng)的物理量的有效值表示，列方程求出相應(yīng)的有效值．
二、交變電流的有效值和平均值有什么區(qū)別？1．物理意義不同：交變電流的有效值是根據(jù)熱效應(yīng)規(guī)定的，即跟交變電流的熱效應(yīng)相等的直流電的值為交變電流的有效值，在計算熱量、電功率時，應(yīng)用此有效值；交變電流的平均值是交變電流圖象中波形對時間軸所圍的面積跟時間的比值，由于對時間所圍面積的大小表示這段時間內(nèi)通過的電荷量，因此計算通過導(dǎo)體的電荷量時，應(yīng)用交流電的平均值：
特別提醒：(1)交流電壓表、電流表的讀數(shù)為有效值．(2)計算電功、電熱要用有效值．(3)計算電荷量用平均值．
如圖17－2－1表示一交流隨時間變化的圖象，求此交流的有效值．
變式訓(xùn)練1　圖17－2－2如圖17－2－2所示為一交流電壓隨時間變化的圖象．每個周期內(nèi)，前三分之一周期電壓按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電壓恒定．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，此交流電壓的有效值為(　　)
如圖17－2－3所示，矩形線圈的匝數(shù)為n，線圈面積為S，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R，在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，求：
(1)通過電阻R的電荷量q；(2)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q.
【點評】　解決此類問題的關(guān)鍵是：(1)最大值、有效值和平均值應(yīng)用的不同．(2)直流電路中的規(guī)律及公式在交流電路中同樣適用．
變式訓(xùn)練2　在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖17－2－4甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則(　　)圖17－2－4

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2 描述交變電流的物理量

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級： 選修3

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