高中物理交变电流ppt课件
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高中物理 第二章 交变电流 第1节 交变电流课件 教科版选修3-2
弦交流电。
答案：BD
13
3．(多选)下列属于交变电流的是
()
解析：由交变电流的定义知只有方向发生周期性变化的电流 才是交变电流，选项 A、D 中的电流方向始终没有改变，所 以不是交变电流。 答案：BC
14
正弦交变电流的瞬时值和最大值
1．瞬时值表达式推导
若线圈平面从中性面开始转动，如图 2-1-3
(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。
11
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
12
2．(多选)关于交变电流和直流电的说法中，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的变化
解析：直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流
方向周期性改变。另外交变电流不一定都是正弦交流电或余
图 2-1-4
16
3．电流、电压的瞬时值 若线圈给外电阻 R 供电，线圈相当于电源，设线圈本身电阻 为 r，由闭合电路欧姆定律得： (1)线圈中的电流 i＝R＋e r＝RE＋mrsin ωt，可写为 i＝Imsin ωt。 (2)R 两端电压可记为 u＝iR＝RImsin ωt＝Umsin ωt。 [特别提醒] 若从垂直中性面开始转动则“正弦”变“余弦”，即 e＝Emcos ωt，对应的 i＝Imcos ωt、u＝Umcos ωt，一般也称为正弦 交变电流。
高中物理交流电的描述ppt
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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
（4）注意：峰值（最大值）、有效值、
平均值在应用上的区别。 A、在求交流电的功、功率或电热时必
须用交流电的有效值。 B、求通过某导体截面的电量一定要用
平均值。
平均值： E N t
例2.某交流电压随时间的变化规律如图所示，
例3.如图表示一交流的电流随时间 变化的图像,求该电流的有效值。
I 2RT
1 2
I
2 1
R
T
1 2
I22RT
42
I
1 2
( I12
I22
)
3 2
1 2
(4
2 )2 (3
2 )2 5 A
练习2：如图表示一交流随时间变化 的图像，求此交流的有效值。
iA
I 2RT
I12
R
T 2
I
2
2
R
T 2
2
o
4、频率：一秒内完成周期性变化的次数。
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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
（4）注意：峰值（最大值）、有效值、
平均值在应用上的区别。 A、在求交流电的功、功率或电热时必
须用交流电的有效值。 B、求通过某导体截面的电量一定要用
平均值。
平均值： E N t
例2.某交流电压随时间的变化规律如图所示，
例3.如图表示一交流的电流随时间 变化的图像,求该电流的有效值。
I 2RT
1 2
I
2 1
R
T
1 2
I22RT
42
I
1 2
( I12
I22
)
3 2
1 2
(4
2 )2 (3
2 )2 5 A
练习2：如图表示一交流随时间变化 的图像，求此交流的有效值。
iA
I 2RT
I12
R
T 2
I
2
2
R
T 2
2
o
4、频率：一秒内完成周期性变化的次数。
高中物理 第五章 交变电流 5.1 交变电流课件2高二选修32物理课件
值均为Em=nBSω。
12/10/2021
第二十一页，共四十一页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
探究
(tànjiū)
问题导引
当堂检测
名师精讲
典例剖析
三
【例题2】 如图所示,匀强磁场磁感应强度B=0.1 T,所用矩形线圈的匝
数n=100,边长lab=0.2 m,lbc=0.5 m,以角速度ω=100π rad/s绕OO'轴匀速转动。
1
交变(jiāo biàn)电流
12/10/2021
第一页，共四十一页。
-1-
学 习 目 标
1.会观察电流(或电压)的波形,
理解交变电流和直流的概念
2.理解交变电流的产生过程,
会分析电动势和电流方向的
变化规律
3.知道交变电流的变化规律及
表示方法,知道交变电流的瞬
时值、峰值的物理含义
思 维 导 图
12/10/2021
)
解析:如果线圈绕与磁场平行的轴转动,则不会产生感应电流。
答案(dá àn):×
(2)当线圈中的磁通量最大时,产生的电流也最大。 (
)
解析:线圈与磁场平行时,电动势最大,此时磁通量为零。
答案:×
(3)当线圈平面与磁场垂直时,线圈中没有电流。 (
解析:线圈与磁场垂直时,线圈中电流为零。
答案:√
12/10/2021
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,产生的感应电流方向改变一次
D.每当线圈经过中性面时,感应电流的方向就改变一次
12/10/2021
第十四页，共四十一页。
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第二十一页，共四十一页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
探究
(tànjiū)
问题导引
当堂检测
名师精讲
典例剖析
三
【例题2】 如图所示,匀强磁场磁感应强度B=0.1 T,所用矩形线圈的匝
数n=100,边长lab=0.2 m,lbc=0.5 m,以角速度ω=100π rad/s绕OO'轴匀速转动。
1
交变(jiāo biàn)电流
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第一页，共四十一页。
-1-
学 习 目 标
1.会观察电流(或电压)的波形,
理解交变电流和直流的概念
2.理解交变电流的产生过程,
会分析电动势和电流方向的
变化规律
3.知道交变电流的变化规律及
表示方法,知道交变电流的瞬
时值、峰值的物理含义
思 维 导 图
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)
解析:如果线圈绕与磁场平行的轴转动,则不会产生感应电流。
答案(dá àn):×
(2)当线圈中的磁通量最大时,产生的电流也最大。 (
)
解析:线圈与磁场平行时,电动势最大,此时磁通量为零。
答案:×
(3)当线圈平面与磁场垂直时,线圈中没有电流。 (
解析:线圈与磁场垂直时,线圈中电流为零。
答案:√
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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,产生的感应电流方向改变一次
D.每当线圈经过中性面时,感应电流的方向就改变一次
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第十四页，共四十一页。
高中物理-交变电流 课件
值和平 均值
（1）瞬时值 i Im sin t
Im
Em R
（2）峰值 瞬时值 i 的最大值Im
（3）有效值 I Im
2
W UIt
P UI Q I 2Rt
（4）平均值 I E
R
Rt
电量
q
It
R
二. 变压器的特点与规律
1、变压器的特点
I1
∽ U1
n1 n2
I2 U2 ∽
2、变压器的规律 （1）一对一： （2）一对多：
如图所示,电路中的变压器为理想变压器,S 为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触 头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分 别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正 确的是( )
谁不变,谁变了,导致了什么变化。
三. 电能的输送
高压输电的电路结构图
第一个回路 第二个回路 第三个回路
I1 I2
R
U1
U2
ΔU
∽
n1
n2
P1
P2
I3 I4
U3 n3
U4 n4
×
P3
P4
升压变压器
降压变压器
例题：如图所示,设T1的输入电压U1一定,当用户
消耗的电功率变大时,有( )
A．P2变大,P3变大 B．P1变小,P2变小
A
C．U2变小,U3变小
D．U2变小,U4变大
课堂小结
一、复习了交变电流的有关知识； 二、学会了电路的动态分析问题； 三、理顺了电能输送的复杂问题。
如图所示是一交变电流的i－t图象,则该交变
电流的有效值为( )
2 30 A 3
一. 交变电流的描述
1、交变电流的特点
【能力提升】 1、对于如图所示的电流i随时间t做周期性
（1）瞬时值 i Im sin t
Im
Em R
（2）峰值 瞬时值 i 的最大值Im
（3）有效值 I Im
2
W UIt
P UI Q I 2Rt
（4）平均值 I E
R
Rt
电量
q
It
R
二. 变压器的特点与规律
1、变压器的特点
I1
∽ U1
n1 n2
I2 U2 ∽
2、变压器的规律 （1）一对一： （2）一对多：
如图所示,电路中的变压器为理想变压器,S 为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触 头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分 别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正 确的是( )
谁不变,谁变了,导致了什么变化。
三. 电能的输送
高压输电的电路结构图
第一个回路 第二个回路 第三个回路
I1 I2
R
U1
U2
ΔU
∽
n1
n2
P1
P2
I3 I4
U3 n3
U4 n4
×
P3
P4
升压变压器
降压变压器
例题：如图所示,设T1的输入电压U1一定,当用户
消耗的电功率变大时,有( )
A．P2变大,P3变大 B．P1变小,P2变小
A
C．U2变小,U3变小
D．U2变小,U4变大
课堂小结
一、复习了交变电流的有关知识； 二、学会了电路的动态分析问题； 三、理顺了电能输送的复杂问题。
如图所示是一交变电流的i－t图象,则该交变
电流的有效值为( )
2 30 A 3
一. 交变电流的描述
1、交变电流的特点
【能力提升】 1、对于如图所示的电流i随时间t做周期性
5.1《交变电流》PPT课件
问题2.这两条边是否一直在做切割磁感线运动?
第14页/共41页
b a
a(b) v1
c
d F H
v2
d(c)
中性面
特点：
B⊥S Φ最大
E=0 I=0
B∥V 电动势是零 思考:在这个位置磁通量是多大? 此时线圈所在的平面叫做中性面
第15页/共41页
问题3.若单匝线框所处位置与中性面垂直,设 磁感应强度大小为B ,ab边和cd边长均为 L1,ad边和bc边长为L2,线框绕垂直于磁场并且 过ad和bc边中点的轴旋转,角速度大小为ω. 问: ab边和cd边切割磁感线产生的电动势分别 是多大?
流和电阻两端的电压分别是多少?
i e
u iR
Rr
i Em sin t Rr
i Im sin t
vu i
瞬时值 峰值
R u R r Em sin t
u Um sin t
第24页/共41页
五、交流电的图像
问题8.前面是用表达式表示交流电的变化规律, 怎样用图象表示交流电的变化规律?
b a
c d
第39页/共41页
3.一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，电路中电流的峰值是多 少？写出电流瞬时值的表达式。
解： 电动势瞬时值的表达式为： e=EmsinWt=400sin314t
第29页/共41页
六、交流发电机
第30页/共41页
第31页/共41页
1、组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极 2、种类 ①旋转电枢式发电机 ②旋转磁极式发电机 转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
第14页/共41页
b a
a(b) v1
c
d F H
v2
d(c)
中性面
特点：
B⊥S Φ最大
E=0 I=0
B∥V 电动势是零 思考:在这个位置磁通量是多大? 此时线圈所在的平面叫做中性面
第15页/共41页
问题3.若单匝线框所处位置与中性面垂直,设 磁感应强度大小为B ,ab边和cd边长均为 L1,ad边和bc边长为L2,线框绕垂直于磁场并且 过ad和bc边中点的轴旋转,角速度大小为ω. 问: ab边和cd边切割磁感线产生的电动势分别 是多大?
流和电阻两端的电压分别是多少?
i e
u iR
Rr
i Em sin t Rr
i Im sin t
vu i
瞬时值 峰值
R u R r Em sin t
u Um sin t
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五、交流电的图像
问题8.前面是用表达式表示交流电的变化规律, 怎样用图象表示交流电的变化规律?
b a
c d
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3.一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，电路中电流的峰值是多 少？写出电流瞬时值的表达式。
解： 电动势瞬时值的表达式为： e=EmsinWt=400sin314t
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六、交流发电机
第30页/共41页
第31页/共41页
1、组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极 2、种类 ①旋转电枢式发电机 ②旋转磁极式发电机 转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
人教版高中物理《交变电流》PPT优秀课件
辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。汽车坐垫布莱克
感应电流为零。 当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！朗费罗
嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。 当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！朗费罗
任何的 2限.制线，都圈是从自每己的经内心过开始的中。 性面一次，交流电方向改变一次， 线圈每转动一周，两次经过中性面，交流电的方向 改变两次。 3.线圈与磁感线平行时（与中性面垂直） ，磁通量为 零，感应电动势最大，感应电流最大。
2、Em匀速转动过程中能产生电动势的最大值——峰值， ω为线圈转动的角速度 e为瞬时值
3、此表达形式仅在从中性面开始计时的情况下成立
4、若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧
姆定律
i
e Rr
Em sin t
Rr
Im
sin t
R两端的电压为 u iR ImR sin t Um sin t
小结
1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
3、交变电流的变化规律： （1）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。
（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：
5.1 交变电流 （一）交流发电机的基本构造
1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。 3、交变电流的变化规律：
u=Umsinωt
Um=ImR叫电压的最大值
问题：为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？
三．交变电流的变化规律
e为感应电动势在时刻t的瞬时值，
2、Em匀速转动过程中能产生电动势的最大值——峰值，
感应电流为零。 当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！朗费罗
嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。 当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！朗费罗
任何的 2限.制线，都圈是从自每己的经内心过开始的中。 性面一次，交流电方向改变一次， 线圈每转动一周，两次经过中性面，交流电的方向 改变两次。 3.线圈与磁感线平行时（与中性面垂直） ，磁通量为 零，感应电动势最大，感应电流最大。
2、Em匀速转动过程中能产生电动势的最大值——峰值， ω为线圈转动的角速度 e为瞬时值
3、此表达形式仅在从中性面开始计时的情况下成立
4、若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧
姆定律
i
e Rr
Em sin t
Rr
Im
sin t
R两端的电压为 u iR ImR sin t Um sin t
小结
1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
3、交变电流的变化规律： （1）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。
（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：
5.1 交变电流 （一）交流发电机的基本构造
1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。 3、交变电流的变化规律：
u=Umsinωt
Um=ImR叫电压的最大值
问题：为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？
三．交变电流的变化规律
e为感应电动势在时刻t的瞬时值，
2、Em匀速转动过程中能产生电动势的最大值——峰值，
《交变电流》PPT课件下载高中物理 人教版1
法拉第电磁感应定律的发现，激励着已批科 学家和工程师进行机械能转变为电能的探索。他 们设想：厂房中巨型发电机发出的电也许会比蒸 汽动力更加强大，它能通过导线跨越千山万水， 让家家户户都用电流照明，机器、火车都由电流 提供动力······
发 电 机
到了1895年，美国利用尼亚加拉大瀑布发出 了巨大的电能。一年后，电能被传输到20英里外 的布法罗市，使得全城大放光明。现在，电能已 流淌到人们生活的各个领域。
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 Hz。
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
（3）物理意义： 反映i或uu随时间变的规律。
Um
0 TT 42
- Um
3T4TtFra bibliotek2．正弦式电流： （1）定义：
电流、电压随时间按正弦函数的规律变 化，叫做正弦式电流。
例电网中的交变电流。 （2）正弦式电流的表达式
i=Imsinωt u=Umsinωt 各量含义：
i、u表示瞬时值。 Im、Um分别表示电流、电压的最大值， 叫做交流的峰值。 ω是线圈转动的角速度。
定子------电枢 转子------磁极 3．能的转化：
将机械能转化为电能
4．原理简图
4．交变电流的产生 （1）直流：
电流方向不随时间 改变而改变的电流 （2）交变电流:
高中物理选修交变电流PPT课件
交流电叫正弦交流电．
２、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕 垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈
中就会产生 感应电流 ．
３、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都 不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样
的 位 置 叫 做 中性面 ． 线 圈 平 面 每 经 过
中性面一次，感应电流方向就改变一次，因 此线圈转动一周，感应电流方向改
(甲)
没有边切割磁感应线
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
a（b）、d（c）边垂直
(乙)
切割磁感应线，
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向b到a
(丙)
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向a到b
二、交流电的变化规律
1.正弦式电流 (1)定义：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。 从中性面开始计时： 电流瞬时值表达式：i=Imsinωt 电压瞬时值表达式：u=Umsinωt 交流的峰值：电流和电压的最大值。
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பைடு நூலகம்圈的磁
0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。
2. 如图所示：匝数为N、面积 为S的矩形线圈在匀强磁场B中 匀速转动，角速度为ω，求线 ω 圈从图示位置转过180度时间 内的平均感应电动势。
.. . E平均 = 2NBS ω/π
交流发电机简介
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
变 两次 ．
２、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕 垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈
中就会产生 感应电流 ．
３、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都 不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样
的 位 置 叫 做 中性面 ． 线 圈 平 面 每 经 过
中性面一次，感应电流方向就改变一次，因 此线圈转动一周，感应电流方向改
(甲)
没有边切割磁感应线
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
a（b）、d（c）边垂直
(乙)
切割磁感应线，
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向b到a
(丙)
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向a到b
二、交流电的变化规律
1.正弦式电流 (1)定义：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。 从中性面开始计时： 电流瞬时值表达式：i=Imsinωt 电压瞬时值表达式：u=Umsinωt 交流的峰值：电流和电压的最大值。
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பைடு நூலகம்圈的磁
0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。
2. 如图所示：匝数为N、面积 为S的矩形线圈在匀强磁场B中 匀速转动，角速度为ω，求线 ω 圈从图示位置转过180度时间 内的平均感应电动势。
.. . E平均 = 2NBS ω/π
交流发电机简介
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
变 两次 ．
高中物理 第五章 交变电流 1 交变电流课件 新人教版选修3-2
提示：当线圈在磁场中绕 OO′轴转动时，AB、CD 边切割 磁感线产生感应电流，由于两边切割磁感线的有效速度大小及 方向不断改变，所以产生的感应电流大小和方向不断变化．线 圈转到甲和丙位置时没有感应电流．我们称之为中性面．
1．正弦式交变电流的产生：将闭合矩形线圈置于匀 强磁场中，并绕垂直磁场方向的轴做匀速转动．
判断正误
(1)在匀强磁场中线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动的 过程中，某些特殊时段，n ωt 的交变电流为正弦式交变 电流，表达式为 e＝Emsinωt＋π2的交变电流也是正弦式 交变电流．(√)
(3)线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动的过程中产生了 正弦交变电流，峰值越大，则瞬时值也越大．(×)
第五章 交变电流
1 交变电流
学习目标
1.理解交流电、直流电的 概念. 2.了解交变电流的产生， 会分析线圈转一周中电动 势和电流方向的变化. 3.知道交变电流的变化规 律及表示方法. 4.能够理解交变电流的峰 值、瞬时值的含义.
重点难点
重点 交流电的产生 及其变化规律.
难点
运用电磁感应 知识，分析线 圈转动一周中 电动势和电流 变化的特点.
D．线框经过中性面时，各边不切割磁感线 解析：线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直， 穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边的速度 与磁感线平行，即不切割磁感线，所以电动势等于零，此 时穿过线框的磁通量的变化率等于零，感应电动势或感应 电流的方向在此时刻变化．
垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感 线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割速度最大，所以 感应电动势最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最 大．故 C、D 正确．
线圈处于题图位置时，ab 边向右运动，由右手定则， ab 边的感应电流方向为 a→b；线圈平面与磁场方向平行 时，ab、cd 边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大， 也可以这样认为，线圈处于竖直位置时，磁通量为零，但 磁通量的变化率最大．只有 C 正确．
高中物理(新人教版)选择性必修2：交变电流【精品课件】
思考：若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，则负载两端的电 压u、流过的电流i随时间变化的规律是怎样的？
• 流过负载的电流：
i e Em sin t Im sin t，其中Im Em
Rr Rr
Rr
• 负载两端电压：
u R e R Em sin t Um sin t,其中Um R Em
• 线圈在甲图位置是否有感应电流？ • 线圈在乙图位置是否有感应电流？
• 在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 由B→A
•
×
• 线圈在丙图位置是否有感应电流？ • 线圈在丁图位置是否有感应电流？
• 在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 由A→B
•
×
× ×
思考：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电流最大？
【答案】BD【解析】直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流方向周 期性改变。另外交变电流不一定都是正弦式电流或余弦式电流。故A、C错误，B、 D正确。
例2．(多选)矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动时产 生了交变电流，下列说法正确的是( ) A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次 D．线框经过中性面时，各边不切割磁感线
• •
中性面：与磁感线垂直的平面
• 线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最 大，感应电动势为零，感应电流为零
• 线圈每经过中性面一次，交流电方向改变 一次，线圈每转动一周（交流电的一个周 期） ，两次经过中性面，交流电的方向 改变两次。
中性面的垂面
× ×
3-1交变电流(教学课件)高中物理人教版(2019)选择性必修第二册
(1)写出t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式．
(2)线圈转过300，流过R的电荷量为多少？
(3)线圈转过300时，磁通量的变化率为多少？
解析：(1)感应电动势最大值Em＝NBSω＝NBL1L2·2πn＝50 V.
整个线圈中的感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcosωt＝50cos100t(V)．
③交流电压的大小可以通过变压器随意转换。
二、交变电流的产生
2.交流电的产生原理
ABCD——线圈 K、L——圆环
•
×
E=0、I=0
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
中性面 :线圈与磁场方向垂直的平面
E、 F——电刷
•
×
1.交流发电机示意图
电流：C→D→A→B→C
二、交变电流的产生
•
×
•
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
6.如图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线
框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀
强磁场磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开
关，则下列说法正确的是（ C ）
A.从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B.若同时调转电极和磁极方向，则线圈的转动方向改变
①线圈与中性面的夹角是多少？ t
② AB边的速度多大？ v =
2 v= 2
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
④ AB边中的感应电动势多大？
1 = vsinθ =
2
sin t
⑤线圈中的感应电动势多大？
= 21 = sin t= BSsin t
②直流电：
(2)线圈转过300，流过R的电荷量为多少？
(3)线圈转过300时，磁通量的变化率为多少？
解析：(1)感应电动势最大值Em＝NBSω＝NBL1L2·2πn＝50 V.
整个线圈中的感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcosωt＝50cos100t(V)．
③交流电压的大小可以通过变压器随意转换。
二、交变电流的产生
2.交流电的产生原理
ABCD——线圈 K、L——圆环
•
×
E=0、I=0
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
中性面 :线圈与磁场方向垂直的平面
E、 F——电刷
•
×
1.交流发电机示意图
电流：C→D→A→B→C
二、交变电流的产生
•
×
•
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
6.如图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线
框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀
强磁场磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开
关，则下列说法正确的是（ C ）
A.从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B.若同时调转电极和磁极方向，则线圈的转动方向改变
①线圈与中性面的夹角是多少？ t
② AB边的速度多大？ v =
2 v= 2
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
④ AB边中的感应电动势多大？
1 = vsinθ =
2
sin t
⑤线圈中的感应电动势多大？
= 21 = sin t= BSsin t
②直流电：
交变电流课件
二、交变电流的产生
图2 假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图 2 甲至丁所示.请分析判断： (1)图中，在线圈由甲转到乙的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？ (2)在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随时间变化的曲线，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.
解析
(1)交变电流电动势的峰值为 Em＝2nBLv＝nBSω＝10×0.5×0.22×10 π V≈6.28 V 图4 电流的峰值为 Im＝ERm≈6.28 A.
(2)从中性面位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为 e＝Emsin ωt≈6.28 sin（10πt）V.
(3)线圈从中性面位置开始转过 30°，感应电动势 e＝Emsin 30°≈3.14 V.
1.交变电流
方向随时间做 周期性 变化的电流，简称 交流 .
2.直流
方向 不随时间变化的电流.
对直流电流和交变电流的区分主要是看电流
方向 是否变化.
3.图象特点
(1)恒定电流的图象是一条与时间轴 平行的直线 . (2)交变电流的图象有时在时间轴的上方，有时在时间轴的下方，随时间做 周期性 变化.
二、交变电流的产生
一、交变电流的判断 例 1 如下图所示图象中属于交流电的有
(ABC)
交变电流
电流方向 变化
×
图象有正 负变化
二、交变电流的产生
例 2 矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说
法正确的是
× A.当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 × B.当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
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0
图象
- Um
TT 42
3T
4T
t
15
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
二、电磁感应的产生条件
只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。
三、磁通量
穿过闭合回路的磁感线的条数
φ= B S
2
复习回顾
一.感应电动势
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势
二、法拉第电磁感应定律
1.内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电 路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感 应定律。
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
21
为什么看不到电灯中电流大小的变化
22
电动机可以发电吗？
生的热量相等.
U=
1 2
U
m
（2）有效值与峰值的大小关系：
I = 0.707Im 16
课堂练习
正弦式电流在一个周期内出现两次峰值，我国 电网所用交变电流为50HZ，即1s内发生50次周期 变化，所以在1s内出现100次峰值。同理，1s内电 流方向发生100次改变。
答：照明、动力电路的电压有效值分别为220V、 380V；峰值分别为 220 2V 311V ,380 2 538V .
2.表达式
E t
E n t
3
一、交流发电机 ----将机械能转化为电能
基本组成： 定子--磁极(产生磁场) 转子--电枢(产生感应电动势的线圈)
4
5
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）。
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．
13
4、有效值与峰值的大小关系：
U=
1 2
U
m
=
0.707U m
I=
1 2
Im
=
0.707Im
10
例1下列表示交变电流的有（CE ）
表示正弦式交变电流的有（ E ）
i
0
(A)
u
t0 (B)
i t0
(C)
i
e
0
t0
t
(D)
(E)
t
11
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：
12
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．
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。
14
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 u
表达式： i=Imsinωt
Um
u=Umsinωt
6
三、交流的变化规律
家庭用于日常生活的电灯、家用电器，使用 的电是由电网送来的。电网送来的电也是交流电， 它的大小、方向都在随时间不断变化。交流变化 的规律可以用示波器显示出来。
7
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
2、正弦式电流：
u
电网中的交变电流，它
Um
的电流、电压 随时间
按正弦函数的规律变化，
0
叫做正弦式电流.
- Um
TT 42
3T
4
T
t
8
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
u
Um 0
TT 42
3T
4
T
t
- Um
i
Im
0
- Im
17
课堂练习 220V
311V
当电阻丝中通过50HZ的交流电时，尽管铜焊头与电阻丝
是绝缘的，但由于电磁感应现象在铜焊头中可以感应出50HZ
感应电流。再通过收音机中放大装置的放大，就会产生很强
的交流声。
18
19
20
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
23
TT 42
3T
4
T
t
9
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： T = 1 或 f = 1
f
T
4、我国使用的交变电流，频率是50 Hz.
物理（人教版 ·选修3-1）
第三章 磁场
探
究
目
标
3.3《交变电流》
情
景
切
入
自 主 研 习
天
要 点 探
高
究
任
走
鸟
出 误
飞
区
题型Biblioteka 海设 计阔
凭
课 后
鱼
强 化
跃
作 业
复习回顾
一、电磁感应现象
闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线运动 时，导体中就产生电流。 物理学中把这种现象叫做电磁感应。 由电磁感应产生的电流叫做感应电流