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- 2021-05-24 发布
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3.3《交变电流》
教学目标
§ 知识与能力:
§ 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。
§ 实验仪器:
§ 示波器、小灯泡、导线、学生电源
一、交流发电机
基本组成:
定子------磁极或电枢
转子------电枢或磁极
一、交流发电机——将机械能转化为电能
1.发电机的基本构造:
电枢------产生感应电动势的线圈
磁极------产生磁场
2.旋转电枢式发电机(例教学用的):
定子------磁极 转子------电枢
3.旋转磁极式发电机:
定子------电枢 转子------磁极
二、交变电流
1、交变电流:
大小和方向都随时间做周期性变化的
电流叫做交变电流,简称交流(AC)。
2、直流:
各种电池供给的电流只沿一个方向
流动,叫做直流电,简称直流(DC)。
三、交流的变化规律
1、交流的变化规律——图像
(1)坐标:时间t为横坐标,i或u为纵坐标
(2)图象形状:正弦曲线
(3)物理意义:反映i或u随时间变的规律
Um
- Um
0
4
T
3
4
T
u
t
2
T
T
2、正弦式电流:
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,
叫做正弦式电流.
3、正弦式电流的表达式:
i=Imsinωt u=Umsinωt
Im、Um分别是电流和电压的最大值,叫做交流的峰值
Im
- Im
0
4
T
3
4
T
i
t
2
T
T
四、描述交流的物理量
1.周期:交变电流完成一次周期性变化所需
的时间,用T表示,单位是s.
2.频率:1s内交变电流完成周期性变化的次
数,用f 表示,单位赫兹,简称赫,符号
是Hz.
3、频率和周期有如下关系:
4、我国使用的交变电流,频率是50 Hz.
1T f
= 1f T
或 =
为什么看不到电灯中电流大小的变化
五、交流能够通过电容器
1.电容器主要应用:
隔直流,通交流。
2.解释:
六、交流的有效值:
1、概念的引入:为了反映交变电流所产生的效
果,
引入有效值的概念.
2、定义:使交变电流和直流通过相同阻值的电
阻,如
果它们在相等时间内产生的热量相等,就把
这一直
流的数值叫做这一交变电流的有效值.——
三相等
3、特点:交变电流的有效值根据电流的热效应
来规
定,与电流的方向无关.
4、有效值与峰值的大小关系:
5、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。
电器仪表测量的也都是交流的有效值。
1 0.707
2 m mI I I= =
1 0.707
2 m mU U U= =
电动机可以发电吗?
下列表示交变电流的有( )
表示正弦式交变电流的有( )
例1
i
i
tt
i
t
(A) (B) (C)
(D)
0
0 0 0
t
(E)
0t
e
u
CE
E
1、交变电流:大小和方向都随时间做周期性
变化的电流
2、交变电流的产生:矩形线圈在匀强磁场中匀速
转动
3、交变电流的变化规律
表达式: i=Imsinωt
u=Umsinωt
图象
U
m
- Um
0
4
T
3
4
T
u
t
2
T
T
4、描述交流的物理量
(1)周期T:完成一次周期性变化所需的时间。
(2)频率f:1s内交变电流完成周期性变化的次数。
(3)关系:互为倒数。我国使用的频率是50 Hz。
5、电容器主要应用: 隔直流,通交流。
6、交流的有效值:
(1)使交流和直流通过相同的电阻,在相等时间内产
生的热量相等.
(2)有效值与峰值的大小关系:
0.707 mI I=
1
2 mU U=
课堂练习和课外作业
课堂练习: P60 问题与练习 1-5
课外作业: P60 问题与练习 1、2、3
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课堂练习: P60 问题与练习 1-5
课外作业: P60 问题与练习 1、2、3
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