5.2描述交变电流的物理量

高二下学期物理教学进度安排表

下面是高二下学期物理教学进度安排表：

周次。起讫时间。教学内容

4.1、4.2.探究感应电流的产生条件

4.3.楞次定律

4.4.法拉第电磁感应定律

4.5.电磁感应现象的两类情况

4.6.互感和自感

4.7.涡流、电磁阻尼和电磁驱动

5.1.交变电流

5.2.描述交变电流的物理量

5.3.电感和电容对交变电流的影响

5.4.变压器

5.5.电能的输送

6.1.传感器及其工作原理

6.2.传感器的应用

6.3.实验：传感器的应用

7.1.物体是由大量分子组成的 7.2.分子的热运动

7.3.分子间的作用力

7.4.温度和温标

7.5.内能

8.1.气体的等温变化

8.2.气体的等容变化和等压变化

8.3.理想气体的状态方程

8.4.气体的热现象的微观意义

9.1.固体

9.2.液体

9.3.饱和汽和饱和气压

9.4.物态变化中的能量交换

10.1.功和内能

10.2.热和内能

10.3.热力学第一定律、能量守恒定律

10.4.热力学第二定律

10.5.热力学第二定律的微观解释

10.6.能源和可持续发展

16.1.实验：探究碰撞中的不变量

16.2.动量守恒定律（一） 16.3.动量守恒定律（二）

16.4.碰撞

16.5.反冲运动火箭

计划课时数为每个教学内容2-3课时，共计54课时。

实际完成进度为：

周次。起讫时间。教学内容。实际完成进度

4.1、4.2.12.21-2.27.探究感应电流的产生条件。已完成

4.3.2.28-3.6.楞次定律。已完成

4.4.3.7-3.13.法拉第电磁感应定律。已完成

4.5.3.14-3.20.电磁感应现象的两类情况。已完成

4.6.3.21-3.27.互感和自感。未完成

4.7.3.28-4.3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动。未完成

5.1.4.4-4.10.交变电流。未完成

5.2.4.11-4.17.描述交变电流的物理量。未完成

第 1 页 第1课时 交变电流的产生和描述

考点内容 要求 考纲解读

交变电流、交变电流的图象 Ⅰ 1．交变电流的产生及其各物理量的变化规律，应用交流电的图象解决问题．

2．利用有效值的定义，对交变电流的有效值进行计算．

3．理想变压器原、副线圈中电流、电压、功率之间的关系应用，变压器动态变化的分析方法．

4．远距离输电的原理和相关计算．

5．传感器的简单使用，能够解决及科技、社会紧密结合的问题. 正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 Ⅰ

理想变压器 Ⅰ

远距离输电 Ⅰ

实验：传感器的简单使用

导学目标 1.能掌握交变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式.2.能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算．

一、交变电流的产生和变化规律

[基础导引]

关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中正确的是 ( )

A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变

B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次

C．线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率为零

D．线圈在及中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电动势最大

[知识梳理]

1．交变电流

大小和方向都随时间做__________变化的电流．如图1(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流，如图(a)所示．

图1

2．正弦交流电的产生和变化规律 第 2 页 (1)产生：在匀强磁场里，线圈绕________________方向的轴匀速转动．

(2)中性面：①定义：及磁场方向________的平面．

②特点：a.线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量________，磁通量的变化率为______，感应电动势为______．b.线圈转动一周，________经过中性面．线圈每经过____________一次，电流的方向就改变一次．

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1 / 4 描述交流电的物理量

知识链接：

正弦式交流电的描述方法：

公式法： 图像法：

瞬时值： 最大值（峰值）：

e=Emsinωt Em=NBSω

i=Imsinωt Im=Em/(R+r)

u=Umsinωt Um=ImR

知识要点归纳：

一．描述交流电的物理量

1、周期T：

交变电流完成一次周期性变化所需的时间。单位：秒（s）

2、频率 f ：

交变电流一秒内完成周期性变化的次数。单位：赫兹（Hz）

3．关系：Tf1 nfT222

4．物理意义：描述交流电变化的快慢的物理量。

二．交流电有效值

1．有效值：让交流电与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果它们在交流一个周期内产生的热量相同，这个恒定电流值叫做这一交流电的有效值。

特点：根据电流的热效应．．．．．．，三同(相同电阻．．．．、相同时间．．．．、产生相同热量．．．．)时，直流电流(电压)叫做交流电流(电压)的有效值． 2．正（余）弦式交变电流的有效值公式为：2mEE 2mII 2mUU

※ 说明：非正（余）弦式交变电流的有效值必须根据电流的热效应来计算

3．说明：

1）电气设备“铭牌”上所标的值、保险丝的熔断电流值都是有效值．

2）在交流电路中，电压表、电流表的示数均为有效值．

3）没有特别说明的情况下，所给出的交流电的电压、电流值都是有效值．

4）在计算交流电产生的电功（热），电（热）功率时均用有效值。

5）电子元件上的标称值不是有效值，而是最大值，如电容器、二极管的击穿电压等。

4．描述交流电的“四值”

物理含义 重要关系 适用情况

精选资料 值得拥有

1 第2节 描述交流电的物理量

一、周期和频率

1．周期(T)

交变电流完成一次周期性变化的时间，单位：秒(s)。

2．频率(f)

交变电流在1 s时间内完成周期性变化的次数，单位：赫兹(Hz)。

3．两者的关系

互为倒数关系，即T＝1f。

4．物理意义

描述交变电流变化快慢的物理量。

5．角速度ω与T、f的关系：ω＝2πT＝2πf。

6．我国使用的交变电流：T＝0.02 s，f＝1T＝50 Hz，ω＝100π rad/s，电流方向每秒改变100次。

二、峰值 有效值

1．峰值

交变电流的电流和电压在一个周期内所能达到的最大值。

2．有效值

(1)定义：如果交流电与某一直流电通过同一电阻，在相同的时间内所产生的热量相等，则这个直流电的电流和电压值，就分别称为相应交流电的电流和电压的有效值。 1.周期和频率是描述交变电流变化快慢的物理量，周期和频率互为倒数关系，我国使用的交流电的频率为50 Hz。

2．有效值是根据电流的热效应进行定义的，对于正弦交变电流来说，有效值和峰值的关系为：I＝Im2，U＝Um2，E＝Em2。

3．在交流电路中，电压表、电流表的示数均为有效值，计算用电器产生的电热时必须应用电流或电压的有效值。 精选资料 值得拥有

2 (2)正弦交变电流的有效值与峰值的关系

①电动势的有效值：E＝Em2＝0.707Em；

②电流的有效值：I＝Im2＝0.707Im；

③电压的有效值：U＝Um2＝0.707Um。

1．自主思考——判一判

(1)我国提供的生活用电的发电机转子的转速为3 000 r/min。(√)

(2)交变电流在1 s内电流方向变化的次数就是它的频率。(×)

(3)交变电流的周期越大，交变电流的变化就越快。(×)

(4)生活用电的电压220 V指有效值，动力用电的电压380 V指峰值。(×)

(5)只要是交变电流，其峰值就是有效值的2倍。(×)

(6)家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值。(√)