交變電流

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)
目標:
1、理解交變電流是怎樣產(chǎn)生的。
2、定性了解交流的變化規(guī)律及其圖像表示和主要特征物理量。
3、知道交流能通過電容器的原因,了解交流這一特性在電子技術(shù)中的應(yīng)用。
4、初步了解發(fā)電機、交變電流的發(fā)明和利用對促進人類社會進步的作用,進一步體驗科學、技術(shù)與社會生活之間的密切關(guān)系。
過程:
一、交流發(fā)電機
說明:交流發(fā)電機是由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成,有的發(fā)電機的磁體轉(zhuǎn)動,線圈不動;有的發(fā)電機的磁體轉(zhuǎn)動,線圈不動。
問:無論是線圈轉(zhuǎn)動,還是磁體轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)子的作用是什么?(轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使得穿過線圈的磁通量發(fā)生變化)
演示實驗
實驗儀器:交流發(fā)電機、電燈、電流表
實驗過程:將交流發(fā)電機、電燈、電流表連接成電路,搖動交流發(fā)電機,觀察電燈的亮度有什么變化?電流表的示數(shù)有什么變化?
實驗結(jié)果:電燈的亮度忽明忽暗,電流表的指針忽左忽右
實驗結(jié)論:發(fā)電機發(fā)出的電流大小和方向都在不斷變化,大小、方向隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流 ,簡稱交流。各種電池供給的電流只沿一個方向流動,叫做直流
二、交流的變化規(guī)律
演示實驗:
實驗儀器:示波器、小燈泡、導(dǎo)線、學生電源
實驗過程:將示波器和燈泡并聯(lián)接入電路中,用示波器演示加在燈泡兩端的電壓
實驗現(xiàn)象:顯示的電壓圖象為正弦曲線
說明:嚴格的數(shù)學分析表明,電網(wǎng)中的交變電流,它的電流、電壓隨時間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化,這樣的電流稱之為正弦式電流
問:如何表示正弦式電流在某一時刻的電流、電壓?(i = Imsinωt u =Umsinωt )
說明:Im、Um分別是電流和電壓的最大值,叫做交流的峰值
說明:交變電流的大小和方向在不斷地變化,我們把交流完成一次周期性變化所用的時間叫做交流的周期,通常用T 表示,它的單位是秒。交流在1s 內(nèi)發(fā)生周期性變化的次數(shù),叫做交流的頗率通常用f表示,它的單位是赫茲,簡稱赫,符號是Hz 。
問:頻率和周期有怎樣的關(guān)系?(T=1/f)
說明:我國使用的交變電流,頻率是50 Hz
三、交流的有效值
說明:交變電流有電壓最大值和電流最大值,但如果按照峰值來標志交流的大小,存在許多不合理的因素。例如,在計算用電量時,如果用峰值計算,所得結(jié)果必然超過實際用電的數(shù)值。因此在描述交流的電壓、電流時,要找一個合理的數(shù)值,這就是交流電壓、電流的有效值。
問:如何求交流電壓、電流的有效值呢?(交流的有效值,是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的:把交流和直流分別通過相同的電阻,如果在相等的時間里它們產(chǎn)生的熱t(yī) 相等,我們就把這個直流電壓、電流的數(shù)值稱做交流電壓、電流的有效值)
說明:經(jīng)過實驗和理論分析表明有效值和最大值之間存在著這樣的關(guān)系:Ie=Im/√2 Ue=Um/√2
其中Ue、Ie 分別代表交流電壓、電流的有效值
說明:在各種使用交變電流的電器設(shè)備上,所標注的額定電壓、額定電流值,都是交流的有效值。
四、交流能夠通過電容器
說明:當電容器上兩端連接直流電源時,正負電荷聚集在極板上,不能移動,因此電路中不會形成長時間的電流,因此我們說電容器具有隔直流的特點
說明:但當電容器兩端連接上交流電壓后,當電壓升高時,正負電荷在電容器兩塊極板上聚集,當電壓降低時,正負電荷從電容器兩塊極板上釋放,因此能夠形成較長時間的電流,我們稱電容器具有通交流的特點。
說明:總而言之,電容器具有隔直通交的特點,注意電容器接交流電時,電荷實際上并沒有越過兩極板間的介質(zhì)。

第三節(jié)、交變電流
板書設(shè)計
一、交流發(fā)電機
1、交變電流:大小和方向都在不斷變化的電流
2、直流電流:方向不變的電流稱之為直流
二、交流的變化規(guī)律
1、正弦式電流:電流、電壓隨時間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化的電流
i = Imsinωt u =Umsinωt Im、Um分別是電流和電壓的最大值
2、周期T:交流完成一次周期性變化所用的時間 單位:秒
頻率f:交流在1s 內(nèi)發(fā)生周期性變化的次數(shù) 單位:赫茲 符號:Hz
換算關(guān)系:T=1/f
三、交流的有效值
1、把交流和直流分別通過相同的電阻,如果在相等的時間里它們產(chǎn)生的熱量相等,我們就把這個
直流電壓、電流的數(shù)值稱做交流電壓、電流的有效值
2、有效值和最大值之間的關(guān)系:Ie=Im/√2 Ue=Um/√2 其中Ue、Ie :交流電壓、電流的有效值
四、交流能夠通過電容器

本文來自:逍遙右腦記憶 http://m.portlandfoamroofing.com/gaoer/74408.html

相關(guān)閱讀:電流和電源