高中物理第三章电磁感应现象3.3交变电流课件新人教版选修110530
高中物理第三章电磁感应三交变电流课件选修11高二选修11物理课件
12/9/2021
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2．直流与交变电流的对比
按大小和方向的变化规律，可将电流作如下的分类：
直流
恒定电流 非恒定电流
大小、方向均恒定 仅方向恒定
电流、电压随时间按正弦函数规律变化的 正弦式电流
交变电流 交变电流
电流、电压随时间不按正弦函数规律变化 非正弦式电流
的交变电流
12/9/2021
答案：b 12/9/2021 隔直电容器 隔直流、通交流
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2021/12/9
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内容(nèiróng)总结
01 课前 自主(zìzhǔ)梳理。01 课前 自主(zìzhǔ)梳理。03 课后 巩固提升。直流
No Image
12/9/2021
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[课时作业]
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一、交流发电机 1．结构：由固定不动的“ 定子(dìn”gzǐ和) 连续转动的“ 转子(zhu”àn 组zǐ) 成． 2．原理：电磁感应现象，即无论是哪种交流发电机都是由于转子的转动使得穿过线 圈的 磁通量 发生变化，从而在线圈中激发出感应电动势． 3．交流和直流 大小和 方向(fān随gxià时ng)间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流． 方向 不变的电 流叫直流．
解析：此位置没有磁感线穿过线圈，所以磁通量是零，但此时感应电动势和感应电 流都有最大值．
答案：AD 12/9/2021
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4．(多选)关于交变电流的有效值 U 和最大值 Um，下列说法中正确的是( ) A．任何形式的交变电流都具有 U＝U2m的关系 B．只有正弦交变电流才具有 U＝U2m的关系 C．照明电压 220V，动力电压 380 V 指的都是有效值 D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值
高中物理 第3章 电磁感应 3.3 交变电流导学案新人教版选修
高中物理第3章电磁感应 3.3 交变电流导学案新人教版选修一、学习目标：1、了解交变电流是怎样产生的。
2、定性了解交变电流的变化规律及其图象表示和主要特征物理量。
二、学习重难点：1、知道交流电能通过电容器的原因，了解交流电这一特性在电子技术中的应用。
2、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三、学习过程●自主质疑问题1：你知道生产和生活中使用的用电器，哪些用电器用的是直流电源？哪些用电器用的是交流电源？请举例：问题2：你是怎样区别直流电流和交变电流的？这两种电流有何根本区别？问题3：什么是正弦式交变电流？正弦式交变电流在某一时刻的电流、电压可表示为：i= ，u= 。
问题4：描述交变电流的特征物理量：: 峰值：。
周期：。
频率：。
周期与频率的关系：。
我国使用的交变电流的频率是：Hz●合作探究【问题1】观察交流电的波形：电网供给的交流电经过降压后使灯泡发光。
把示波器的两个输入端接到小灯泡的两端，在荧光屏上观察到灯泡两端的电压随时间变化的曲线。
根据图线认识：我国电网中的交流电，它的电压、电流随时间按函数规律变化。
【问题2】交流能够通过电容器：按图3、3-2和图3、3-3所示电路让同一小灯泡与电容器串联后分别接上直流电源和交流电源，观察灯泡的发光情况。
（1）根据观察到的现象你能得出什么结论？图3、3-2图3、3-3（2）交流电是如何“通过”电容器的？它与交流电通过电阻有什么不同？【问题3】`交流电的有效值1、我们常说“照明电路的电压是220V，动力电路的电压是380V”指的是交流电压的什么值？2、正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系如何？●交流展示1、关于交变电流与直流电的说法中，正确的是（）A、如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B、直流电的大小可以变化，但方向一定不变C、交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D、交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化2、我国交流电的周期为 s，频率为 Hz，那么1min内电流的方向改变次。
高中物理第3章1电磁感应现象课件新人教版选修1
合作 探究 攻重难
磁通量及磁通量的变化 1．磁通量 (1)意义：磁通量表示穿过一个闭合电路(或一个面)的磁感线数 目． (2)影响磁通量大小的因素
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休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休 息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身 体不好哦~
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①闭合回路(或一个面)的面积 S. ②磁场的强弱(即磁感应强度 B 的大小)． ③B 方向与面 S 的夹角． (3)大小 在匀强磁场中，垂直于磁场方向的面积为 S 的闭合电路，磁通 量为 Φ＝BS. (4)单位：韦伯，符号：Wb，1 Wb＝1 T·m2.
2．磁通量的变化 引起穿过一个闭合电路(或一个面)的磁通量发生变化的原因有 以下几点： (1)闭合回路面积 S 的变化引起磁通量的变化．如图所示是导体 做切割磁感线运动使面积发生变化而改变了穿过回路的磁通量．
(2)磁感应强度的变化引起磁通量的变化．如图甲是通过磁极的 运动改变穿过回路的磁通量；图乙通过改变原线圈中的电流从而改变 磁场的强弱，进而改变穿过回路的磁通量．
D [磁铁静止在线圈上方，右侧、里面，穿过闭合电路的磁通 量均不发生变化，但磁铁插入或抽出时，磁通量变化，故选项 D 正 确．]
4．如图所示，闭合的矩形线圈 abcd 放在范围足够大的匀强磁场 中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流( )
A．线圈向左平移 C．线圈以 ab 为轴旋转
B．线圈向上平移 D．线圈不动
AC [从磁通量有无“变化”来判断产生感应电流与否，能抓住 要点得出正确结论．若从切割磁感线的角度考虑问题，需注意全面 比较闭合电路各部分切割的情况．在有界的匀强磁场中，常常需要 考虑闭合回路进磁场、出磁场和在磁场中运动的情况，线框 ABCD 在匀强磁场中无论匀速，还是加速运动，穿过线框 ABCD 的磁通量 都没有发生变化．]
高中物理 第三章 电磁感应 第3讲 交变电流课件 新人教
u＝___U_m_s_i_n_ω__t ___ 式中 Im、Um 分别是电流、电压的最大值，叫做交流的峰值.
3.周期和频率 (1)交流完成____一__次__周__期__性__变__化______所需的时间叫做交流的__周__期___，通常用 T 表示，它的单位是秒.交流在 1 s 内发生周期性变化的__次__数___，叫做交流的__频__率___， 通常用 f 表示，它的单位是赫兹，简称赫，符号是 Hz. (2)周期和频率的关系为 T＝1f或 f＝T1.
类： (1)旋转电枢式发电机：线圈在磁场中旋转.线圈(电枢)是转子，磁体是定子. (2)旋转磁极式发电机：磁体转动，是转子；线圈不动，是定子. 无论是线圈转动，还是磁体转动，都是转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变 化，在线圈中产生感应电动势.
3.交流发电机的原理 当闭合线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量发生变 化，因而在线圈中就产生感应电流.线圈做周期性的运动，在线圈中就产生了 大小和方向随时间做周期性变化的交变电流.
第3讲 交变电流
[目标定位] 1.了解交变电流是怎样产生的.2.定性了解交变电流的变化规律及其图象表 示和主要特征物理量.3.知道交变电流能通过电容器的原因，了解交变电流这一特性在 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.
图3－3－2
A.40 V，100 Hz
B.20 V，100 Hz
C.40 V，50 Hz
D.20 V，50 Hz
解析 从图象可知电压的最大值是 20 V，周期是 0.02 s，所以频率 f＝T1＝50 Hz，
高中物理选修1-1第三章3.3交变电流 优秀课件
线圈转运时，穿过 线圈的磁通量发生 变化，线圈中产生 感应电动势
演示1
探究交流发电机的发电过程
如图，把灯泡与电 流表串联起来接到手摇 发电机的两端，转动摇 把，可以看到灯泡被点 亮。
在转动过程中，灯 泡的亮度有什么变化？ 电流表的示数有什么变 化？
（1）实验仪器： 交流发电机、电灯、电流表。 （2）实验过程： 将交流发电机、电灯、电流表连接成电路， 摇动交流发电机，观察电灯的亮度有什么变化？ 电流表的示数有什么变化？ （3）实验结果： 电灯的亮度忽明忽暗，电流表的指针忽左忽 右。 （4）实验结论： 发电机发出的电流大小和方向都在不断变化， 大小、方向随时间做周期性变化。
ω是线圈转动的角速度。
3．交流的周期和频率
（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Hz．
（3）频率和周期有如下关系：T = 1 或 f = 1
f
T
（4）我国使用的交变电流，频率是50 像表示 和主要特征物理量。
2．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。
情感态度与价值观
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。
教学重难点
重点
法拉第电磁感应定律的建立过程以及 对感应电动势公式的理解。
3．交变电流的种类 (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
1．电容器主要应用： 隔直流，通交流。
【解析】电容器的充电和放电表现为交流 通过了电容器。金属中的电流时由于负电荷的 定向移动形成的，它等效于正电荷向相反方向 的移动。上图用到了这样的等效画法。
高中物理 第3章 电磁感应 3.3 交变电流导学案 新人教版选修
高中物理第3章电磁感应 3.3 交变电流导学案新人教版选修【学习目标】（1）知道什么是交变流电。
并理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面；（2）掌握交变电流的变化规律，及表示方法；（3）理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义；（4）知道几种常见的交变电流。
如正弦式交变电流、锯齿形交变电流、矩形脉冲电流。
【学习重点、难点】重点：交变电流产生的物理过程的分析；交变电流的变化规律的图象描述。
难点：交变电流的变化规律及应用；图象与实际发动机转动时的一一对应关系的理解。
【课堂组织形式】小组讨论、组组讨论、全班讨论、生生互评、师生点评【学法指导】演示+分析+归纳1、通过矩形线圈在匀强磁场中匀速转一周的实物演示，立体图结合侧视图分析，特殊位置结合任一位置分析，使学生理解交变电流产生原理及变化规律、2、利用导体切割磁场线产生I感方法，分析得交流电的变化规律、【预习案】自主预习：认真研读课本，完成下列问题：1、强弱和方向都不随时间改变的电流叫做________电流，简称________；强弱和方向都随时间作周期性变化的电流叫做________电流，简称交流、2、交变电流是由________发电机产生的、当线圈在________磁场中绕________________轴匀速转动时，产生交变电流、线圈平面跟磁感线________时，线圈所处的这个位置叫做中性面，线圈平面每经过一次中性面，线圈中感应电流的方向就____________、3、交流发电机的线圈在磁场中匀速转动，感应电动势e的变化规律为____________、若把线圈和电阻R′连成闭合电路，设总电阻为R，则电路中电流的瞬时值i＝________________，电阻R′上的电压瞬时值u＝________________、4、家庭电路中的交变电流是________电流，它是一种最________、最________的交变电流、5、(双选)下图所示的4种电流随时间变化的图中，属于交变电流的有( )【探究案】实验探究点一：正弦交变电流的产生（发展学生观察、实验、归纳的能力）学生活动：请同学们阅读教材P33t图象，根据这一图象，该交流电的瞬时值表达式 A t/Si/A020、2-20、40、63、如图甲中所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是（）A、t1时刻线圈中感应电动势最大；B、t2时刻导线ad的速度方向跟磁感线垂直；C、t3时刻线圈平面与中性面重合；D、t4 、t5时刻线圈中感应电流方向相同4、有一个10匝正方形线框，边长为20 cm，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图2所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0、5 T、问：图2(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60时，感应电动势的瞬时值是多大？(3)写出感应电动势随时间变化的表达式、5、处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直。
高中物理 第三章 电磁感应 3 第三节 交变电流课件 新人教版选修1-1
一、交流发电机 1．结构：由固定不动的“_定__子___”和连续转动的“__转__子__” 组成． 2．原理：_电__磁__感__应___现象，线圈在磁场中转动产生感应电动 势． 3．交流和直流：线圈在磁场中转动时产生的_大__小___、_方__向___ 随时间做_周__期__性___变化的电流叫交变电流．方向不变的电流叫 _直__流___．
4．有效值的应用 (1)在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率以及确定保 险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值．如电功率的计 算式：P＝IU 中，U、I 均为有效值． (2)在交流电路中，电压表、电流表、功率表等电工仪表的示数 均为交变电流的有效值．在没有具体说明的情况下，所给出的 交变电流的电压、电流及电功率指的都是有效值． (3)我国民用交变电流：照明电压 220 V 和动力电压 380 V 都是 指有效值．
交变电流的平均值和有效值
如图所示，矩形线圈的匝数为 n，线圈面 积为 S，线圈电阻为 r，在磁感应强度为 B 的匀 强磁场中绕 OO′轴以角速度 ω 匀速转动，产生的 感应电动势最大值为 Em＝nBSω，外电路电阻为 R，在线圈由图示位置转过 90°的过程中，求： (1)通过电阻 R 的电荷量 q； (2)电阻 R 上产生的焦耳热 Q.
“有效值”定义中有“相等时间……”相等时 间不是指任意长或任意短的时间，指的是一个周期或周期的整 数倍．
如图所示为一交变电流的电流随时间变化的图象，此交 变电流的有效值是( )
A．5 2 A C．3.5 2 A
B．5 A D．3.5 A
[思路探究] (1)定义有效值的依据是什么？ (2)如何求解非正弦式交变电流的有效值？
2
结束 语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
物理选修人教新课标第三章 一、电磁感应现象课件(共13张PPT)
第三章 电磁感应
一、电磁感应现象
1．奥斯特在_____1_8_2_0年发现的电流磁效应，使整个科学界
受到了极大的震动，它证实了电现象与______磁__现是象有联系的． 2．在法拉第没有发现电磁感应现象之前，他坚信：电和磁
有联系，电流能产生磁场，磁场也就一定能产生______电__流．在
进一步揭示了电现象和磁现象的密切联系．
2(3．)以人b们c把边匀为强轴3磁．转场动的回；大小路B 中和跟是磁场否方向有垂直感平面应面积电S 流的判断：(1)回路是否闭合；
解析：以ab 为轴转动有磁通量的变化；
(2)闭合回路内的磁通量是否发生了变化．
【例2】如图 3－1－1 所示，线圈 abcd 在通电直导线的磁 场中分别做如下的运动：
电路中要产生感应电流，条件之一是电路要闭合，其二就
是电路的一部分导体做切割磁感线运动．当然，如果电路不闭 合，就不会产生感应电流，类似于有电压没有电流．
【例1】(多选)下列说法中正确的是( )
A．线圈不闭合，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈
中也没有感应电流
B．闭合电路的一部分切割磁感线，电路中就有感应电流 C．只要闭合电路的一部分在磁场中运动，电路中就有感 应电流 D．线圈所在区域的磁场发生变化，线圈中应有感应电流
1．对磁通量概念的理解
磁通量公式Φ＝BS 中，B 是匀强磁场的磁感应强度，S 是 与磁场方向垂直的面积，磁感应强度越强，穿过某一面积磁感
线的条数越多，磁通量就越大，反之就越小，判断磁通量的变 化，一般是根据穿过某一面积的磁感线的多少去判断的．
2．引起回路磁通量变化的判断：(1)空间磁场分布不变，
(3)绕而bc 闭边转合动，回穿过路线圈的的磁面通量积发生发变生化，变故产化生感；应 (2)闭合回路不变，而磁场发生变
高中物理第三章电磁感应3.3交变电流课件新人教版选修11
1.什么是正弦(zhèngxián)式交变电流?如何显示交变电流的变化规
律?
答案:电流或电压随时间按正弦(zhèngxián)函数规律变化的交变电
流叫正弦(zhèngxián)式交变电流,交变电流的变化规律可以用示波器
显示出来。
2.正弦(zhèngxián)式交变电流、电压随时间变化的规律是什么?
(
)
A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中
才有交变电流
B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中
才有交变电流
C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动
D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器
解析:由题意知,当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,
交流电压、电流的有效值。
6.正弦式交变(jiāo biàn)电流的有效值和峰值的关系是怎样的?
答案:Ie= m ,Ue=
2
m
。
2
第七页，共30页。
读一读
辨一辨
三、交变电流能够“通过”电容器
阅读教材(jiàocái)第57页“交流能够通过电容器”部分,知道交流
通过电容器的本质及电容器的应用。
1.交变电流通过电容器的本质
生活之间的密切联系
思 维 导 图
第二页，共30页。
读一读
辨一辨
一、交流发电机
阅读教材第55页“交流发电机”部分,知道交流发电机的工作原
理,通过观察演示实验(shíyàn),体会什么是交变电流、交变电流与
直流的区别。
1.交流发电机是由哪两部分组成的?
答案:定子和转子。
2.发电机的工作原理是什么?
高中物理第三章电磁感应第三节交变电流课件新人教版选修11
但是爱迪生的直流电照明技术要求住宅区与发电站 的距离不能超过 3 千米，超过 3 千米直流电传输的电能迅 速衰减．而另一个伟大的科学家特斯拉和发明家威斯丁豪 斯认为交流电技术更适合远距离传输电能，交流电远距离 传输时线路电能损失更小，并且交流电有着比直流电更广 阔的生产和生活方面的应用．
答案：AC
第二十八页，共32页。
拓展三 关于交流电通过电容器的理解 把交流电源接到电容器两个极板上后，当电源电 压升高时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚 集，在电路中，形成充电电流；当电源电压降低时，电 容器放电，原来极板上聚集的电荷又放出，在电路中形 成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有 了电流，好像是交流“通过”了电容器，但实际上自由 电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质．
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3．峰值：说明交变电流在变化过程中所能达到的 __最__大__值__，反映了交变电流大小的_变__化__(_b_ià_n__h．uàU)范m、围Im 分别为交变电流_电__压___(d、ià_电n__y流_ā_)(_d的ià峰nl值iú．)
4．周期和频率： (1)周期：交变电流_完__成__一__次__周__期__性__变___化__所用的时 间，符号为_T__．我国电网交变电流的周期是__0_.0_2__s___．
A．电流的瞬时值为 i＝2.2sin 100πt A B．电流的最大值为 2.2 A C．流过电阻的电流是恒定的 D．流过电阻的电流是变化的，但不是按正弦规律变 化的
第二十一页，共32页。
解析：电流的大小可由欧姆定律得 i＝2.2sin 100πt A， 可见，A、B 是正确的；正弦交流电通过电阻时产生的电 流也按正弦规律变化，C、D 错．