高二物理交变电流
高二物理人教版选择性必修第二册教学课件《交变电流》
第一节 认识交变电流
目录
一．观察交变电流的图像
二．交变电流的产生
三．用公式描述交变电流
四．小结及作业
一
观察交变电流的图像
• 几个概念
• 直流
•
•
•
方向不随时间变化的电流称为直流
符号：DC、−
实例：电池供电
• 交变电流
•
•
•
•
大小和方向随时间做周期性变化的电流称为交变电流
简称：交流
周的时间里电流方向变化的次数
• 参考答案：B
擦轮.如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在
磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电.下列说法正确的是（
）
A. 自行车匀速行驶时线圈中产生的是交流电
B. 自行车的速度加倍，线圈中交变电流的周期加倍
C. 小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关
D. 知道摩擦轮和后轮的半径，就可以知道后轮转一
）
A. 、 时刻通过线圈的磁通量变化率最大
B. 、 时刻线圈中感应电流方向改变
C. 、 时刻线圈中磁通量最大
D. 、 时刻线圈中感应电动势最小
• 参考答案：B
例题
• 例6 如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，有一个面积为的矩形
线圈绕垂直于磁感线的对称轴′以角速度匀速转动。则
由该表达式可推知的物理量有（
）
A. 匀强磁场的磁感应强度
B. 线圈的面积
C. 穿过线圈的磁通量的最大值
D. 线圈转动的角速度
• 参考答案：CD
例题
• 例13 （多选）有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电
机，其原理示意图如图甲所示；图中、是一对固定的磁极，磁极间有一固
高中物理第二章交变电流第1节交变电流-2优质公开课获奖课件
2．最大值 (1)由 e＝NBSωsin ωt 可知，电动势的最大值 Em＝NBSω。 (2)交变电动势的最大值由线圈匝数 N、磁感应强度 B、线圈 面积 S 及转动角速度 ω 决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置 无关，因此图 2-1-4 所示的几种情况，若 N、B、S、ω 相同，则 电动势的最大值相同。
图 2-1-1
二、正弦交变电流的产生和表述 1．正弦交变电流的产生 (1)产生方法：闭合线圈在匀强磁场 中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)产生过程分析： 用楞次定律分析线圈转动一周 的情况如图 2-1-2 所示。
图 2-1-2
2．正弦交变电流的函数表达式及图像
函数
电动势 e＝Emsin ωt
(2)只要电流的方向周期性变化，即为交变电流，与电流 的大小是否变化无关。
1．交变电流是
()
A．矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时
产生的电流
B．按正弦规律变化的电流
C．大小随时间做周期性变化的电流
D．方向随时间做周期性变化的电流
解析：只要方向随时间做周期性变化的电流就是交变电流。
答案：D
所示，匀强磁场的磁感应强度为 0.5 T，问：
(1)该线圈产生的交变电流电动势的最大值、 电流的最大值分别是多少？
图 2-1-3
(2)若从中性面位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的表
达式。
(3)线圈从中性面位置开始，转过 30°时，感应电动势的瞬时值
是多大？
[思路点拨] (1)线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时电动势 的最大值 Em＝NBSω。 (2)感应电动势瞬时值表达式与开始计时位置有关，若从中 性面开始计时，则 e＝Emsin ωt。
高二物理交变电流知识点
高二物理交变电流知识点交变电流是高中物理学中的一项重要知识点。
在学习交变电流时，我们需要了解交变电流的定义、特点以及相关的数学表达式，以便更好地理解和应用这一知识。
1. 交变电流的定义交变电流是指方向和大小都随时间变化的电流。
与直流电流不同，交变电流的方向在一个周期内不断反向变化。
交变电流广泛应用于家庭、工业和能源等领域。
2. 交变电流的特点2.1 频率：交变电流的频率指的是电流变化方向的周期性重复次数，单位为赫兹（Hz）。
在家庭用电中，常见的频率为50Hz。
2.2 周期：交变电流的周期是指电流从一个方向到另一个方向再返回相同方向所需的时间。
周期的倒数即为频率的数学倒数。
2.3 有效值：交变电流的有效值是指与相同功率的直流电流具有相同的能量消耗效果的交变电流值。
有效值可以通过电流的均方根值计算得到。
3. 交变电流的数学表达式交变电流可以用正弦函数来进行数学表示。
假设电流的峰值为I0，角频率为ω，时间t，那么交变电流可以表示为：I(t) = I0 * sin(ωt)在上述公式中，t为时间变量，I(t)为交变电流强度。
4. 交变电流的应用4.1 家庭用电：家庭中的电源输出的交变电流供应给家电以及照明设备。
通过控制交变电流的电压和频率，可以满足不同家电设备的能量需求。
4.2 工业用电：工业生产中，大部分设备和机器都需要交变电流供电。
通过交变电流可以实现不同功率的电动机、变压器和发电机等设备的正常运行。
4.3 能源传输：交变电流在能源传输和分配中起到关键的作用。
由于交变电流可以经过变压器增减电压，通过输电线路进行远距离传输，使电能得以高效地送达各个地方。
总结：高二物理交变电流知识点包括了交变电流的定义、特点、数学表达式以及应用。
掌握这些知识点可以帮助我们更好地理解和应用交变电流，在日常生活和工作中更好地应对电流和电能的需求。
通过学习交变电流，我们也可以更深入地了解电流在不同领域的应用，为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。
(完整版)高中物理交变电流知识点总结
交变电流知识点总结一、交变电流1 定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“ ~”表示。
2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特点，也是交流电与直流电最主要的差异。
3、正弦式交变电流交流电产生过程中的两个特别地址图示看法中性面地址与中性面垂直的地址B S B P S特BS，最大0，最小k e n0 ，最小 e n nBS ，最大t t感觉电流为零，方向改变感觉电流最大，方向不变变化规律（线圈从中性面开始计时）物理量函数图像磁通量m cos t BScos t电动势 e E m sin t nBS sin t电压u U m sin tRE m sin t R r电流i I m sin tEm sin t R r4、描述交变电流的物理量4.1 周期和频率（1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T 表示，其单位是秒（s）。
（2）频率：交变电流在其单位是赫兹（ Hz ）。
1s 内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号 f 表示，4.2 描述交变电流的四值物理含义瞬时交变电流某一时值刻的值最大最大的瞬市价值跟交变电流的热有效效应等效的恒定值电流值交变电流图像中平均图线与时间轴所值夹面积和时间的比值重要关系e E m sin ti I m sin tE m nBSI mE mR rE m0.707E mE2U m0.707U mU2I m0.707I mI2E ntIER r适用情况计算线圈某一时辰的受力情况确定用电器的耐压值（如电容器等）①计算与电流热效应相关的量（如功率、热量）②交流电表的测量值③电器设备注明的额定电压、额定电流④保险丝的熔断电流计算经过电路横截面的电荷量5、解题方法及技巧5.1 正弦交变电流图像的信息获取直接读取：最大值、周期最大值有效值图像信息间接获取周期频率、角速度、转速瞬市价线圈的地址5.2 交变电流有效值的求解方法（1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E E m、U U m、I I m。
知识点：交变电流正弦式交变电流(高二物理)
知识点：交变电流正弦式交变电流（高二物理）为了不断提高大家的综合学习能力，小编为大家提供高二物理交变电流正弦式交变电流，希望对大家有所帮助。
交变电流(正弦式交变电流)1.电压瞬时值e=Emsint电流瞬时值i=Imsin(=2f)2.电动势峰值Em=nBS=2BLv电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总3.正(余)弦式交变电流有效值：E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/24.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损=(P/U)2R;(P损:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;6.公式1、2、3、4中物理量及单位：:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
注:(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:电=线，f电=f线;(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入; (5)其它相关内容：正弦交流电图象〔见第二册P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见第二册P193〕。
【总结】以上就是高二物理交变电流正弦式交变电流的所有内容，希望对大家有所帮助!。
(完整版)高二物理选修3.2_第五章交变电流知识点总结,推荐文档
第五章交变电流5.1交变电流一、直流电(DC) 电流方向不随时间而改变交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流交流发电机模型的原理简图二、交变电流的产生中性面线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零（2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次三、交变电流的变化规律以线圈经过中性面开始计时，在时刻t 线圈中的感应电动势（ab 和cd 边切割磁感线）e 为电动势在时刻t 的瞬时值，Em 为电动势的最大值（峰值）．四、交流电的图像五、交变电流的种类课堂练习5.2《描述交变电流的物理量》复习回顾(一)交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流;简称交流。
其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。
(二)正弦交流电的产生及变化规律1、产生：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦交流电。
2、中性面：跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。
这一位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。
3、规律：瞬时值表达式：从中性面开始计时一、周期和频率物理意义：表示交流电变化的快慢1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。
角频率：线圈在磁场中转动的角速度二、峰值和有效值3.有效值定义：E、U、I根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。
4. 正弦交流电的有效值与最大值的关系：说明：A 、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；B 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；C 、交流电流表和交流电压表的读数是有效值D 、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值注意：峰值（最大值）、有效值、 平均值在应用上的区别。
1、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
第1课 交变电流(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
( √)
(6)当线圈位于中性面位置时，线圈中的感应电动势最大。
( ×)
不同形式的交流电：
正弦式电流是最简单、最基 本的交变电流。电力系统中应用 的大多是正弦式电流。在电子技 术中也常遇到其他形式的交流。
交流发电机的基本结构
五、交流发电机
1.基本组成
线圈（叫电枢） →产生感应电动势 磁极 →产生磁场
2.基本种类
旋转电枢式 →电枢动，磁极不动 旋转磁极式 →磁极动，电枢不动
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子。
五、交流发电机
3.两种发电机的比较 旋转电枢式的缺点： 旋转磁极式的优点：
电压高会火花放电、电枢无法做大 高电压、高功率输出
交流发电机
例1:一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V， 线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式？ 如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2000Ω，内电阻不计。 电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式。
时(CD )
A．线圈中感应电流的方向为abcda
特点：1.B⊥S，φ最大 2.没有切割，E=0，I=0
此时位置称之为--中性面
二、交变电流的产生 2.向左转过90度
B A
C D
B∥S，φ=0
A(B)
D(C)
乙 a（b）、d（c）边垂直切割磁感应线， E最大，I最大
特点：1.B∥S，φ=0，E最大，I最大，
2.感应电流方向DCBA
二、交变电流的产生
（ ABD ）
A．当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势为零 B．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电动势最大 C．线圈在磁场中每转一周，产生的感应电动势和感应电流的方向改变一次 D．每当线圈越过中性面时，感应电动势和感应电流的方向就改变一次
人教版高二物理选修交变电流
交流电的图像
大家好
21
3、交变电流的种类 (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯ห้องสมุดไป่ตู้波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
• t1时刻通过线圈的磁通量为零； • t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大； • t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大； • 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都
为最大。
答案： D
大家好
29
例题3
3. 交流发电机工作时的电动势的变化规律为 e=EmSinωt，如果转子的转速n提高一倍，其它条件不 变，则电动 势的变化规律将变化为：
c. 当线圈转至中性面时，电流方向发生改变
d. 线圈转动一周电流方向改变两次
（2）（乙）（丁）最大值面（线圈垂直中性面）
特点：a. 磁通量Φ为0 b. E最大，磁通量的变化率ΔΦ/Δt最大
大家好
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三、交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中 的感应电动势（ab和cd边切割磁感线 ）
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
大家好
26
总结： 1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
2.交变电流的变化规律： 方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电 流的方向就改变一次；线圈转动一周，
感应电流的方向改变两次。
大小变化规律-------按正弦规律变化：
大家好
37
拓展延伸：产生正弦交流电不一定是矩形线圈在匀强 磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动才能产生．本 题金属棒在导轨上作简谐运动切割磁感线，也能产生 正弦式交流电．即使是线圈转动，也不一定是矩形线 圈，也不一定绕线圈的对称轴．只要是绕垂直于磁场 方向的轴，无论什么形状的闭合线圈，产生的感应电 流仍是正弦式交流电．
高二物理选择性必修件交变电流
汇报人：XX 20XX-01-19
目 录
• 交变电流基本概念与产生 • 描述交变电流的物理量 • 电阻、电感和电容对交变电流的影响 • 变压器原理与应用 • 远距离输电技术与实践 • 日常生活中交变电流应用举例
01
交变电流基本概念与 产生
交变电流定义及特点
交变电流定义
节能灯等照明设备工作原理简介
节能灯工作原理
通过镇流器给灯管灯丝加热，灯丝发射电子，电子碰撞氩原 子产生非弹性碰撞，氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子 ，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，发出253.7nm 的紫外 线，紫外线激发荧光粉发光。
LED灯工作原理
LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。 LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架 上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环 氧树脂封装起来。
直流输电技术应用前景展望
大规模可再生能源并网
跨国跨洲电网互联
随着可再生能源的大规模开发，如风电、 光伏等，直流输电技术可解决其并网问题 ，提高电网接纳能力。
直流输电技术可实现不同国家、不同洲际 电网的异步互联，促进全球能源互联网的 发展。
城市电网增容与改造
海上风电送出与并网
在城市电网中，采用直流输电技术可减小 线路走廊占用空间，提高土地利用效率， 同时降低对城市环境的影响。
容抗
电容对交变电流的阻碍作用称为 容抗，容抗的大小与电容量C和
交变电流的频率f成反比，即 Xc=1/(2πfC)。
相位差
电容会使交变电流的电流相位超 前于电压相位90度。
无功功率
电容在交变电路中不消耗有功功 率，但会储存和释放无功功率。 同时，电容具有“通交流、隔直 流”的特性，在交流电路中相当
高二物理交变电流
中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫 做中性面． （1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁
通量最大，但磁通量的变化率为零（ ab 和cd边都不切割磁感线），线圈中的电动
势为零． （2）线圈经过中性面时，电流将改变方 向，线圈转动一周，两次经过中性面，电 流方向改变两次．
2.图像：交变电流的变化规律可以用示波器显 示出来。
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝 对值为最大 C.t3时刻通过线圈的磁通量变化 率的绝对值最大 D.每当e的方向变化时，通过线 圈的磁通量绝对值都为最大
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稀可以看到,远处の黑雾,以及黑雾中至尊岛那耀眼の七彩护罩,散发出来の冲天光芒. 白重炙等九品强者,则开始凭借空间之力,感应着至尊岛附近の情况！用青山大人の话来说,就是…站在这里看好戏！ 白重炙他们站着の地方,离开至尊岛并不太远,他の神识或许探查不清楚,但是空间之力却 是轻易能查探到. 前方,足足有数十万恶魔,全部围着至尊岛,而九大卫岛此刻却空无一人,也没有看到有魔人,显然全部撤入了至尊岛内.而此刻那两千多修罗王全部围绕在至尊岛の七彩护罩外,不停の攻击着护罩,还有无数の修罗,将至尊岛上巨大の护罩围着水泄不通！ 巨大の铁拳,砸在护罩上, 轰隆之声震天而起.无数の恶魔气息,化作利箭,疯狂の朝七彩护罩上倾泻而下.护罩阵阵光芒闪烁,宛如暗夜里の闪电般刺眼,爆发出来阵阵让人恐惧の气息. 这么多修罗王,这么多修罗,并且最少攻击了几天了,护罩竟然依旧挺立,并且看光泽似乎能量并没有消耗太多！ "呵呵！恶魔君主不出手, 这护罩靠他们砸,砸一些月都不知道能不能砸の破！" 基德饶有兴趣の微微眯了眯眼睛,朝白重炙笑着说道. "这么强?"白重炙眼中闪过一丝异色,两千多名修罗王啊,等于就是两千多名
2024高考物理一轮复习--交变电流的产生和描述
交变电流一、交变电流的产生规律1．正弦式交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
(2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时，S ①B ，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变。
①线圈平面与中性面垂直时，S ①B ，Φ＝0，ΔΦΔt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变。
(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。
(4)交变电动势的最大值E m ＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。
2．产生正弦交流电的四种其他方式 (1)线圈不动，匀强磁场匀速转动。
(2)导体棒在匀强磁场中做简谐运动。
(3)线圈不动，磁场按正弦规律变化。
(4)在匀强磁场中导体棒的长度与时间成正弦规律变化。
3．交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)4．书写交变电流瞬时值表达式的步骤(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式E m ＝nωBS 求出相应峰值。
(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。
①线圈从中性面位置开始计时，则i －t 图像为正弦函数图像，函数表达式为i ＝I m sin ωt 。
①线圈从垂直于中性面的位置开始计时，则i －t 图像为余弦函数图像，函数表达式为i ＝I m cos ωt 。
二、交变电流有效值的求解方法1．有效值的规定交变电流、恒定电流I 直分别通过同一电阻R ，在交流电的一个周期内产生的焦耳热分别为Q 交、Q 直，若Q 交＝Q 直，则交变电流的有效值I ＝I 直(直流有效值也可以这样算)． 2．有效值的理解(1)交流电流表、交流电压表的示数是指有效值；(2)用电器铭牌上标的值(如额定电压、额定功率等)指的均是有效值； (3)计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值； (4)没有特别加以说明的，是指有效值；(5)“交流的最大值是有效值的2倍”仅适用于正(余)弦式交变电流． 3．有效值的计算(1)计算有效值时要根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间(周期整数倍)”内“相同电阻”上产生“相同热量”，列式求解．(2)分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量． (3)利用两个公式Q ＝I 2Rt和Q ＝U 2Rt 可分别求得电流有效值和电压有效值．(4)若图象部分是正弦(或余弦)式交变电流，其中的14周期(必须是从零至最大值或从最大值至零)和12周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I ＝I m 2、U ＝U m2求解．4．几种典型交变电流的有效值三、交变电流“四值”的理解和计算交变电流“四值”的比较四、针对练习1、如图所示，一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，电阻为r ，处于磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO ′以角速度ω匀速运动。
高中物理选修3-2-交变电流
交变电流知识元交变电流知识讲解交变电流1．交变电流定义：电流方向随时间做周期性变化的电流称为交变电流，简称交流（AC）．与直流电相比，交流电有许多优点，如：可以利用变压器升高或降低电压，利于长途传输；可以驱动结构简单，运行可靠的感应电动机．2．直流：方向不随时间而变化的电流。
交变电流的产生图1是交流发电机的简图，根据图1可知（1）甲、丙位置时线圈中没有电流，乙、丁位置时线圈中电流最大。
（2）甲→乙→丙电流方向为DCBA，丙→丁→甲电流方向为ABCD，在甲、丙位置电流改变方向。
（3）结论：线圈每转一周，电流方向改变两次，电流方向改变的时刻也就是线圈中无电流的时刻(或者说磁通量最大的时刻)，如图中甲、丙位置，我们把线圈平面垂直于磁感线时的位置叫作中性面。
正弦式电流表达式的推导设线圈从中性面以角速度ω开始转动，经时间t，线圈转过θ=ωt，此时V与B夹角也为θ，令ab=dc=L，ad=bc=L′，则线圈面积S=LL′。
此时，ab与dc边产生的电动势大小均为BLV sinωt，整个线圈中产生的瞬时电动势大小为：e=2BLV sinωt，又，故有令E m=BωS有：e=E m sinωt（E m为最大值）若电路总电阻为R，则瞬时电流为：交变电流图象1．正弦交流电图象2．其他交流电图象例题精讲交变电流例1.一交流电流的图象如图所示，由图可知（）A．用电流表测该电流，其示数为10 AB．该交流电流的频率为0.01HzC．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000WD．该交流电流即时值表达式为i=10sin628tA例2.如图甲所示，将阻值为R=5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小．对此，下列说法正确的是（）A．电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u=2.5sin（200πt）VB．电阻R消耗的电功率为1.25WC．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1AD．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为例3.一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示．由该图可得出的正确判断是（）A．0.01s时，线圈平面处于中性面位置B．0.02s时，线圈平面与磁感线平行C．该交变电流的频率为50HzD．1s内电流的方向变化50次例4.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断（）A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大C．从A～D时刻线圈转过的角度为2πD．若从O～D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次例5.如图1所示，在匀强磁场中，有一匝数为10匝的矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则下列说法中不正确的是（）A．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3B．曲线a、b对应的t=6×10-2s时刻线圈平面均与中性面重合C．曲线b对应的t=0时刻穿过线圈磁通量为WbD．曲线b对应的交变电动势有效值为10V例6.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（）A．电流表的示数为10 AB．线圈转动的角速度为100πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左例7.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势2V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e=___________V，电动势的峰值为___V，从中性面起经s，交流电动势的大小为___V。
高中物理：交变电流知识点
高中物理：交变电流知识点一、交变电流1.定义：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.变化规律：如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流的图象．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，如图甲所示．二、正弦交变电流的产生及变化规律1. 产生：当闭合线圈由中性面位置(O1O2位置)开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变化的函数是正弦函数2．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)3. 两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，，电流方向将发生改变．(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变．三、交变电流的周期和频率1. 周期(T)：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)，公式2. 频率(f)：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数．单位是赫兹(Hz)．3. 周期和频率的关系：四、交流电“四值”的比较和理解五、电阻、电感、电容在交流电路中的作用1. 对电流的阻碍作用叫电抗，电抗有3种类型：导体本身对电流的阻碍作用—电阻（阻抗）；线圈对电流的阻碍作用—感抗；电容对电流的阻碍作用—容抗2.电阻、感抗、容抗的比较：六、变压器的结构和原理1．主要构造：是由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成的．变压器构造如图所示．(1)原线圈：与交流电源连接的线圈．(2)副线圈：与负载连接的线圈．2．工作原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化．变化的磁场在原副线圈中产生感应电动势，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流．互感现象是变压器工作的基础．由于理想变压器没有磁通量损失，在如图所示的铁芯中各处磁通量Φ相同，且磁通量变化相同，即变压常数相同．又理想变压器无内阻，故无内压降，因此有七、理想变压器的原、副线圈中物理量之间的关系八、电压互感器和电流互感器九、电能输送中减少损耗的方法发电机的输出功率为一定值，P＝UI，在远距离输电的过程中，有相当一部分能量损耗在输电线上，设输电线的电阻为r，则损耗的电能，即转化为热能的部分为Q＝I2Rt，热功率为P热＝P损＝I2R，要减少线路上电能的损耗，有两种方法：(1) 减小电阻：①减小电阻率，现有的导线多为铝导线，可改为铜，但价格太高；②减小距离，但可行性不大；③增大面积，有局限性，并且耗费材料．(2)减小电流：在输出功率不变的情况下，要减小电流，必须提高 U，即需采用高压输电．十、远距离输电系统远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减少到原来的。
高二物理寒假课程第5讲、交变电流(解析版)
1第5讲、交变电流 5.1 交变电流1．交变电流 ⑴ 概念大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流。
⑵ 产生下图为交流发电机的示意图。
假定矩形线圈ABCD 绕OO '轴沿逆时针方向匀速转动，我们来考虑以下几个问题。
①线圈由甲转到乙的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？ ②线圈由丙转到丁的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？③当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？④大致画出通过电流表的电流i 随时间t 变化的曲线，从E 经过负载流向F 的电流记为正，反之为负。
在横坐标上标出线圈到达甲乙丙丁几个位置时对应的时刻。
⑶ 正弦式电流设矩形线圈的AB 边长为1l ，BC 边长为2l ，转动的角速度为ω。
当线圈经过中性面时开始计时，某时刻转到如图所示的位置。
线圈垂直于磁感线时所在的平面（如上图中甲、丙），称为中性面．．．。
2边AB 和CD 切割磁感线，产生的电动势分别为：1sin AB AB e Bl v t ω= 1sin CD CD e Bl v t ω=整个线圈的电动势：112m ()sin sin sin sin AB CDAB CD e e e Bl v v t Bl l t BS t E tωωωωωω=+=+===其中S 是线圈的面积，m E BS ω=，是个常数，叫做电动势的峰值。
N 匝线圈产生的电动势为sin e NBS t ωω=（从中性面开始计时）。
电动势按正弦规律变化，当负载为电灯等纯电阻用电器时，电路中的电流随时间的变化规律为m sin i I t ω=。
这种按正弦规律变化的交变电流，叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流。
正弦式电流的波形如下。
例题精讲思考：①电动势的表达式与OO '轴的位置有关吗？②若线圈的匝数为N ，则电动势的表达式会有什么变化呢？3例题说明：例1考察交流电的概念；例2、例3、例4考察交流电的产生，其中，例2定性考察线圈转到不同位置时，电动势、电流的特点，例3、例4涉及简单计算；例5、例6、例7结合正弦交流电的图象考察交流电的特点。
高中物理交变电流知识点总结
高中物理交变电流知识点总结一、基本概念1. 交变电流的定义交变电流是指方向和大小都不断变化的电流。
在交变电流中，电子的流动方向随时间不断改变，并且电流的大小也随时间发生变化。
2. 交变电流的特点（1）方向和大小均不断变化；（2）周期性的变化；（3）交变电流的频率和周期；（4）有效值和峰值。
二、交变电流的产生1. 交变电压的产生交变电压是指在一个周期内，电压的方向和大小都在变化。
电压源中的正负极在不断变换，导致电压的变化。
2. 交变电流的产生当交变电压作用于电路中时，就会产生交变电流。
在一个周期内，电流的方向和大小都会随着电压的变化而变化。
三、交变电流的表示1. 正弦交变电流正弦交变电流是一种最常见的交变电流形式。
它的大小和方向随时间呈正弦变化，用正弦函数可以表示。
2. 交变电流的表示方法在交变电流中，通常使用瞬时值、周期、频率、有效值、峰值等指标来表示其特性。
四、交变电流的电路1. 交变电流电阻在交变电流电路中，电流经过电阻时产生热能，并且电阻的大小可以用欧姆定律来表示。
2. 交变电流的电感在电路中，当电感线圈中通过交变电流时，产生的感应电动势和感应电流会使得电感的阻抗随频率而变化。
3. 交变电流的电容电容对交变电流的阻抗与频率成反比关系，当频率越高，电容的阻抗越小。
五、交变电流的功率和传输1. 交变电流的功率在交变电流中，功率的计算除了考虑电流的大小外，还需考虑电流和电压之间的相位关系。
2. 交变电流的传输在输电系统中，为了减小线路损耗和提高输电效率，通常会采用高压、大电流的交变电流进行传输。
六、交变电流的应用1. 家用电器家用电器中，比如变压器、电风扇等都需要交变电流供电。
2. 工业生产在工业生产中，各种机械设备和控制系统也需要用到交变电流。
3. 通信传输在通信传输系统中，交变电流也是不可或缺的。
七、保护措施由于交变电流具有一定的危险性，我们在使用交变电流时需要注意一些保护措施，比如接地保护、断路器保护等。
高中物理选修交变电流
电流大小和方向随时间变化，电荷移动速度也随时间变化， 适用于交流电源。
交变电流与脉冲电流的区别和联系
脉冲电流
电流在某一时刻突然增大或减小，持续时间短，通常由电子脉冲发生器产生 。
交变电流
电流大小和方向不断重复变化，持续时间较长，通常由交流电源产生。
交变电流与其它周期性电流的区别和联系
其它周期性电流
定义
通过列出交变电流随时间变化的表达式来描述其变化规律。
方法
根据瞬时表达式，列出相应的表达式，通过表达式呈现电流随时间变化的关 系。
相位法
定义
通过确定交变电流随时间变化所处的相位来描述其变化特点。
方法
根据瞬时表达式，确定相应的相位，通过相位呈现电流随时间变化的情况。
03
交变电流的传播和接收
交变电流的传播介质
可再生能源
随着全球对可再生能源需求的不断增加，交变电流技术在可再生能源领域的 应用前景广阔。例如，风力发电和太阳能发电等可再生能源系统需要使用交 变电流进行电力传输和分配。
交变电流对未来科技的影响
推动科技进步
交变电流技术的发展对未来科技的发展具有重要影响。例如，随着交变电流技术 的不断发展，将会催生更多与交变电流相关的科技领域，如超导技术、磁悬浮技 术等。
电动工具和家用电器
许多电动工具和家用电器，如电吹风、电冰箱、洗衣机等， 都使用交变电流作为动力源。
交变电流在工业上的应用
电动机
各种电动机，如交流异步电动机和交流同步电动机，都使用交变电流作为动 力源。
电力变压器
通过电力变压器将高压交变电流转换为低压交变电流，以满足不同设备的用 电需求。
交变电流在科技领域的应用
解析法
高二物理讲义之交变电流
交变电流1、交变电流的几个基本问题（1）产生交变电流的基本原理 交变电流的产生，一般都是借助于电磁感应现象得以实现的。
因此，可以说，产生交变电流的基本原理，就是电磁感应现象中所遵循的规律——法拉第电磁感应定律。
（2）产生交变电流的基本方式一般来说，利用电磁感应现象来产生交变电流的具体操作方式可以有很多种。
例如，使图中所示的线圈在匀强磁场中往复振动，就可以在线圈中产生方向交替变化的交变电流。
但这种产生交变电流的操作方式至少有如下两个方面的不足：第一，操纵线圈使之往复振动，相对而言是比较困难的；第二，使线圈往复振动而产生的交变电流，其规律相对而言是比较复杂的。
正因为如此，尽管理论上产生交变电流的具体操作方式可以有很多种，但人们却往往都是选择了操作较为方便且产生的交变电流的规律较为简单的一种基本方式 ——使线圈在匀强磁场中相对做匀速转动而切割磁感线来产生交变电流。
这几乎是所有交流发电机的基本模型。
（3）交变电流的规律（以交变电动势为例）使线圈在匀强磁场中相对做匀速转动而切割磁感线所产生的交变电流是正弦交变电流，其规律的一般表达式为)sin(0ϕωε+=t e m 。
推导过程如下：如图—2所示，边长ab=l 1，bc=l 2的N 匝矩形线圈，绕其对称轴OO ’在磁感强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，当线圈平面转到与中性面（穿过线圈的磁通量达到最大值时线圈所在的平面）夹0ϕ角时为初始时刻，经过时间t 线圈转至图-3所示位置（此图是在图7-2的基础上俯视而得），则此时bc 和ab 两条边上各有N 条长为l 2的导线以速率21l v ω=沿图示方向做切割磁感线运动，于是此时线圈回路程中总的感应电动势可用法拉第电磁感应定律求得，为)sin(22022ϕω+==⊥t vB Nl B v Nl e)sin()sin()sin(00021ϕωεϕωωϕωω+=+=+=t t B NS t B l Nl m（4）把握交变电流规律的三个要素（以交变电动势为例）。
高二物理认识交变电流
四、用图像描述交变电流
1、电流变化：
(R为回路总电阻) 2、电压变化：
e Em i sin t I m sin t R R
u iR I m R sin t U m sin wt
3、图像关 系
4、几种常见交变电流波形图
工程技术中经常采用的交变电流还有另外的几种如：
3、交变电流：电流大小和方向随 时间作周期性变化(电流方向一定 要变化) 二、实验分析(书40页图)
1、abcd线框哪些边切割磁感线？ 2、(a)图到(b)图磁通量增加还是减 少？感应电流方向如何?(以ab边为例)
3、(b)图到(c)图磁通量增加还是减 少？感应电流方向如何?(以ab边为 例)
4、线圈转到哪个位置，电动势 最大？为什么？ 5、线圈转到哪个位置，电动势 最小？为什么？
第二章 交变电流
第一节 认识交变电流 第二节 交变电流的描述
一、演示实验
1、实验仪器（单相交流发电机）
观察仪器构造
手摇发电机
2、实验现象
1)电动机与小灯泡组成闭合回路，当 线框快速转动时，观察到的实验现 象？ 小灯泡一闪一闪
2)电动机与电流表组成闭合回路，当 线框缓慢转动时，观察到的实验现 象？ 电流表指针左右摆动
家庭电路中的 正弦交变电流
示波器中锯齿 波形扫描电压
电子计算机中 的矩形脉冲
激光通信用 的尖脉冲
K K B A b d L c a k c
Em
正弦交变电流的图象
练习金榜一 号：
第一节第二节练习
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尔子了,不过这也难怪人家叶怒.不过叶怒这生孩子の效率也挺高の呀,现在就有近壹百个尔女了,倒是叶怒の十一些尔子,现在全是光棍壹条.郝媚娆现在这才了解了,原来
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高二物理交变电流
[基础测试]
一、选择题
1．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V ”的字样，这“220 V ”是指 [ ]
A ．交流电电压的瞬时值
B ．交流电电压的最大值
C ．交流电电压的平均值
D ．交流电电压的有效值
2．图17-1中矩形线圈abcd 在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为e = 5sin20t V ，则以下判断正确的是 [ ]
A ．此交流电的频率为10/πHz
B ．当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势为5V
C ．当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电流为0
D ．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次
3．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势为e ＝εm sin ωt ．若将线圈的转速加倍，其它条件不变，则产生的电动势为 [ ] A ．εm sin2ωt B ．2εm sin ωt C ．2εm sin 2
t D ．2εm sin2ωt
4．理想变压器正常工作时，原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是 [ ]
A ．频率
B ．电压
C ．电流
D ．电功率
5．理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载，则 [ ]
A ．副线圈中电流增大
B ．副线圈输出的电功率增大
C ．原线圈中电流增大
D ．原线圈输入的电功率增大
图17-1
6．一交流电流的图象如图17-2所示，由图可知
[ ]
A ．用电流表测该电流其示数为10 A
B ．该交流电流的频率为100 Hz
C ．该交流电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 W
D ．该交流电流即时值表达式为i ＝102sin628t A
二、填空题
7．一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：e = 311sin314t V ，则此发电机产生的电动势的最大值为_______V ，有效值为_______V ，发电机转子的转速为_______转/秒，产生的交流电的频率为______Hz ．
8．一台理想变压器，原、副线圈匝数之比是5：1，则原、副线圈两端电压之比为______；这台变压器工作时，原、副线圈中的电流强度之比为_____；输出与输入功率之为比_______．
9．如图17-3所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n 1：n 2＝1：2，加在原线圈两端的电压为220 V ，C 为额定电流为1 A 的保险丝，R 为接在副线圈两端的可变电阻．要使保险丝不会熔断，则可变电阻的阻值不能小于 Ω．
10．如图17-4所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n 1和n 2，所接负载4R 1＝R 2．当只闭合S 1时，电流表示数为1 A ，当S 1和S 2都闭合时，电流表示数为2 A ，则
n 1：n 2为 ．
三、计算题
11．在远距离输电时，如果输送一定的功率，当输电电压为220 V 时，
图17-3
—图
17-4
1
2
在输电线上损失的功率为75 kW ；若输电电压提高到6 000 V 时，在输电线上损耗的功率又是多少?
12．有一个负载电阻值为R ，当将它接在20 V 的直流电源上时，消耗的电功率为P ，若将R 接在图17-5中的变压器的次级电路中消耗的电功率是P /2．已知变压器
的输入电压的最大值为200 V ，求此变压器的原、副线圈的匝数之比．
13．某小水电站发电机输出的电功率为100 kW ，输出电压为250 V ．现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电损失在输电线上的电功率不超过5%，用户获得220 V 电压，求所选用的升压变压器原、副线圈的匝数比和降压变压器原、副线圈的匝数比．
图
17-5。