高三交流电平均值瞬时值最大值有效值的区别

1交流电平均值、瞬时值、最大值、有效值的区别在交流电教学中，历届学生对交流电的瞬时值、最大值、有效值、平均值的理解容易出错，有的乱用方式，有的忽视条件，如果在教学中注意以下两个方面，可以有效地防止学生所出的错误。1．以交流发电模式为主体，揭示概念的实值。①发电模式：N匝线圈，其面积为S，总电阻为r，在一匀强磁场中（磁感应强度为B），绕垂直于B的轴，以角速度ω匀速转动；即构成交流电源；交流电源通过滑环和电刷引到外电路，即构成交流全电路。②概念的理解：A、最大值，当线圈平面与磁场平行时，出现最大值。最大电动势Em=NBωS最大电流Im=rREm，R两端的最大电压Um=Im·R。B、瞬时值:交流全路中，其电动势、电流、电压、均随时间发生周期性变化，如从中性面开始计时，其瞬时值分别为：e=Emsinωti=Imsinωtu=UmsinωtC、有效值：对于正弦（或余弦）交流电，有效值=2最大值。即E=2EmI=2ImU=2UmD、平均值：对于某一段时间或某一过程，其平均感应电动势：ItNE平均电流=UrRE平均电压=IR2、学生容易出现的错误：（1）有效值的理解：有效值=2最大值，学生容易把条件“正弦或余弦”交流电忽视，对于非正弦或余弦交流电，学生很难建立起电流热效应方程，以求解有效值。2如：求以下交流电的有效值。学生容易出现以下几种答案：a:U=25,b:U=23c:U=28正确的解法：建立电流热效应方程：2.01.031.05222RURR即：U=17（V）（2）平均值的理解：如：交流发电模式中，从中性面开始，转过060，求此过程的平均电动势。学生容易出现以下错误，把平均电动势理解为电动势的平均值，即E=SNBEmee43260sin02021正确的解法：E=N2326160cos0SNBBSBSNt（3）求解功率或电热用交流电源给外电路供电，在求解功率或电热问题的时候，学生很容易把平均值与有效值混淆。如：交流发电模式中，从中性面开始转过090，求此过程中R产生的热量和电源的总功率。学生容易出现的错误为：P=)(422222rRSBNEI（TBSNE410）Q=TRrRERtI41)()(22……正确的解法：P=IE=)(222222rRSBNrRE（2EmEEm=NBωS）3Q=4)(4222TRrRETRI……(4)求解通过线圈横截面的电量：在交流发电模式中，从中性面开始计时，转过0180，求此过程通过电阻R的电量：学生容易出现以下错误，q=I)(22)(22ImrRNBSTrRSNBtt正确的解法是：rRNBSrRNtrRtNtrREtIq2总之，在交流电的教学中，如果从概念的实值让学生领悟它们的区别，从学生容易出现的错误突破概念的运用，就能有效地让学生理解概念，明确其本质。