高二物理怎样产生交变电流ppt课件

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交变电流是怎样产生的 课件 (27张)

交变电流是怎样产生的  课件  (27张)
高中物理 选修3-2
第三章 交变电流
3.2 交变电流是怎样产生的
如何产生交变电流?
根据法拉第电磁感应定律,只要通过闭合 导体的磁通量发生变化,就可以产生感应电动 势和Байду номын сангаас应电流。
怎样能使穿过闭合回路的磁通量发生变化?
让闭合导体与磁极做相对运动是最简单 的一种方式
如果磁体与闭合导体间不停的呈周期性 的相对运动就可以得到不间断的大小和方向 呈周期性变化的交变电流。
特点:B∥S,φ=0,E最大,I最 大,感应电流方向a到b
感应电动势与感应电流随时间变化有何规律呢?
设矩形线圈的ab边
长为l, 在匀强磁场 B中绕垂直于磁场的 v2
对称轴以角速度ω匀 v
a(b)
ωt v1
速转动,以线圈经过
中性面开始计时,在
v
任意时刻t线圈中的
感应电动势为多大?
d(c)
e 2Blv1 2Blv sin t 思考:若线圈有n匝呢?
(3)电路上的电压按正弦规律变化u Um sin t
电流 i Im sin t通过R时:
u iR,Um ImR.
正弦交变电流的图像
e
o Em
i
o Im
u


t
中 有



t息

o Um
t
直接读出:周期 (频率)、最大值、 计时位置
间接得出:角速 度、有效值、磁 通量的变化率、 瞬时值表达式
令 Em BS 则有e Em sin t
注意:与线圈的形状、转轴的位置无关。
e为电动势在时刻t的瞬时值,Em为电动势的最大值.
对正弦交变电流几点说明

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)

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

人教版高中物理选修-交变电流课件-ppt精品课件

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• 成立条件:转轴垂直匀强磁场,经中性 面时开始计时.
(2)电流按正弦规律变化 iImsint
(3)电路上的电压按正弦规 uUmsint
律变化
电流 iImsin t 通过R时:
ui R , U mImR.
四、交流电的图像
从中性面开始计时
如果从乙图开始计时:交流电图像如何画?
eEmcost
从中性面开始计时磁通量变化图像如何?是正弦还是余弦图
1、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
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? 由A→B
1.中性面:线圈平面与磁 感线垂直的位置叫做中性面. .来自 Vrr L 2V
r
E1 BLVsin
BLLsint
2
BSsint
2
E总 E1 E2
所以
eNB L2si nt
交流发电机简介
人教版高中物理选修3-2 5.1 交变电流课件(共27张PPT)【PPT优 秀课件 】-精 美版
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什么时刻磁通量变化率最大?什么时刻磁通量变化率最小
(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.
人教版高中物理选修3-2 5.1 交变电流课件(共27张PPT)【PPT优 秀课件 】-精 美版
0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。

人教版高中物理《交变电流》PPT优秀课件

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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,

人教版高二物理选修3-2 5.1交变电流 课件(共25张PPT)

人教版高二物理选修3-2  5.1交变电流 课件(共25张PPT)
5.1 交变电流
b
c
c
d
a
d
k
L
A
B
b
K L
A
a
B
c
b
b
a
dk
a
A
L
B
c
K L
A d
B
b
c
a
d
k
L
A
B





正弦交变电流的产生及变化规律 1.交流电产生过程中的两个特殊位置
图示 概念 中性面位置 与中性面垂直的位置
B⊥S
B∥S
Φ=BS,最大
Φ=0,最小
特点
e=nΔΔΦt =0,最小
e=nΔΔΦt =nBSω,最大
2.(2018·湖南邵阳二中月考)(多选)一正弦交流电的电压随时间 变化的规律如图12所示。由图可知( )
A.该交流电的电压瞬时值的表达式为 u=100sin 25πt(V) B.该交流电的频率为 25 Hz C.该交流电的电压的有效值为 100 2 V D.若将该交流电压加在阻值 R=100 Ω 的电阻两端,则电阻消耗的功率为 50 W
2.如图6所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,其转动轴 线OO′与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度B=1 T,线 圈所围面积S=0.1 m2,转速12 r/min。若从中性面开始计时, 则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为( )
A.e=12πsin 120t(V) C.e=0.04πsin 0.4圈匝数之比为4∶1,原线圈接入
一电压为U=U0sinωt的交流电源,副线圈接一个R=27.5 Ω的
负载电阻.若U0=220 2 V,ω=100π rad/s,则下述结论正

沪科版高中物理选修(3-2)2.1《怎样产生交变电流》ppt课件

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二、交流发电机
1 .结构:交流发电机由可转动的线圈(电枢)和磁体两大部分组成。线圈 在磁场中转动时产生的感应电流通过滑环和电刷输给用电器。 2 .原理:在匀强磁场中,让一矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动 时,就得到了大小和方向都随时间变化的交变电流。 3 .中性面:如图所示为线圈转一周过程中的几个关键位置,图甲、 丙、 戊 所示的位置,线圈平面垂直于磁感线,各边都不切割磁感线,线圈中产生的感 应电动势为零,这样的位置叫中性面。图乙、丁所示的位置,线圈平面与磁 场方向平行,ab 、 cd 两边垂直切割磁感线,此时线圈中的感应电流达到最大。
第2章 交变电 流与发电机
2.1 怎样产 生交变电流
学习目标 思维脉络 1.理解交变电流的产生原理,掌 握交变电流的变化规律及表示 方法。 2.理解交变电流的瞬时值和最大 值及中性面的准确含义。 3.了解旋转电枢式发电机和旋转 磁极式发电机的工作原理。




一、什么是交变电流
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,常用字母“AC”或符号“~”表示。 2 .恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流叫恒定电流。 方向不随 时间变化的电流叫做直流,常用字母“DC”或符号“-”表示。 3 .正弦式交变电流:交变电流的电流和电压是按正弦函数规律变化的, 这种电流叫做正弦式交变电流。
特别提醒
Emax 是个常数,它与从何位置开始计时无关,表示电动势可能达到的最 大值。
探究一
探究二Leabharlann 2 .电流和电压的瞬时值和最大值 ������ 根据闭合电路欧姆定律,感应电流的最大值 Imax= max,感应电流的瞬时 值 i=Imaxsin ωt。 根据部分电路欧姆定律,电路的某一段上的电压的最大值 Umax=ImaxR, 电压的瞬时值 u=Umaxsin ωt。

高二物理选修交变电流产生和变化规律共37页PPT

高二物理选修交变电流产生和变化规律共37页PPT
高二物理选修交变电流产生和变化规 律
36、“不可能”这个字(ห้องสมุดไป่ตู้语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出,乐 观是成 功的第 三要素 。
END
39、没有不老的誓言,没有不变的承 诺,踏 上旅途 ,义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人, 决不会 坚韧勤 勉。
16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃

人教版高二物理选修:交变电流PPT课件

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思考:上面我们通过对特殊位置定性分析画出了波形图, 人教版高二物理选修3-2第五章:5.1交变电流(共20张PPT) 好似一个正弦曲线,你能否通过对一般位置的讨论,得出 电动势随时间变化的关系呢?
推导:
A(B)
A(B)
v
v
e 2NeAB
(C)D eAB BLABv sin t
ωt
O(O’)
(C)D
1.交变电流
知识回顾
1.楞次定律
原磁场磁通 量发生变化
感应电流 感应电流的磁场
增反减同
S
Nv
I
A
I
I v
I
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:电路中感应电动势的大小E,跟穿
过这一电路的磁通量的变化率 ΔΦ成正比。
(2)公式:
Δt
Ⅰ.感生电动势:E n ΔΦ Δt
Ⅱ.动生电动势:
E BLvsin ( B v)
T/2 3T/4 T
0
T/4
t
-Um
思考:已知家庭电路中,电流变化的周期为
T=0.02s,请你思考电流在一个周期内变化几次,
在1s内变化几次?
i
Im
T/2 3T/4
3T/2 2T
0 T/4
T 5T/4 7T/4
t
-Im
规律分析:在中性面位置,电流为0,经过此位置 前后电流方向相反,可见:
(1)每经过中性面一次,电流都要改变方向一次 (2)在一个周期内经过中性面两次,故电流一周 期变化两次。
1.产生条件: (1)线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动 (2)线圈从中性面位置开始转动(计时起点在中性面)
2.规律:
(1)电动势: e NBS sin t Em sin t(Em NBS)
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解析:选BD.直流电的方向不发生变化,而大 小可以改变.大小和方向均不变化的电流称为 恒定电流.交变电流是指方向发生周期性变化 的电流,可以是锯齿形、矩形波形、尖脉冲波 形以及正弦波形等,这些都属于交变电流.一 般未作特别说明时,可视为大小和方向都发生 周期性变化的正弦式交变电流.
二、交变电流的基本规律的理解
图2-1-2
2.正弦式电流 (1)定义 随时间按正弦规律变化的电流叫做正弦式电流.
图2-1-3
在我国工农业生产及生活中使用的交变电流都是 正弦式电流,但并非只有按正弦规律变化的电流 才叫交变电流. (2)正弦式交变电流的图像 正弦式交变电流的图像是正弦曲线,如图2-1- 3所示.
3.几种常见的交变电流(如图2-1-4所示)
怎样产生交变电流
课标定位
学习目标:1.理解交变电流的产生原理,掌握交变 电流的变化规律及表示方法. 2.理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准 确含义. 3.培养观察能力、空间想象能力以及将立体图转 化为平面图形的能力. 4.掌握运用数学知识解决物理问题的能力. 5.了解旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机的 工作原理. 重点难点:交变电流的产生及其变化规律.
大小和方向都做周期性变化的____________.
(3)产生正弦式交流电的条件:匀强磁场、转轴与
磁场垂直,线圈匀速转动,与转轴位置和线圈形
状无关.
Emsinωt
感应电动势瞬时值表达式:e=___________.
三、旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机 旋转电枢式发电机定 转子 子: :__磁电____极枢______产生电压
思考感悟
方向不随时间变化的电流叫直流电.直流电分为 恒定电流和脉动直流电两类:其中大小和方向都 不随时间改变的电流叫恒定电流;方向不随时间 改变、而大小随时间改变的电流叫脉动直流 电.那么交流电和直流电的区别是什么? 提示:直流电与交流电的区分:方向不随时间变 化的电流是直流电,方向随时间变化的电流是交 流电.可见方向是否变化是区分直流电和交流电 的关键.
2.在物理学中,把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___,常用字母“AC”或符号“~”表示.大 小和方向都不随时间变化的电流叫恒定电流,简 称直_流______,用字母“DC”或符号“-”表示. 3.实验和理论分析表明,课本图2-6的交变电 流的电流和电压是按_正__弦__函__数___规律变化的, 这种电流叫做正弦式交变电流.
1.两个特殊位置的特点
中性面
中性面的垂面
位置
线圈平面与磁场垂 线圈平面与磁场平


磁通量
最大

磁通量的变 化率

最大
感应电动势

最大
一个周期电动势两
周期性 中性面、电流方向 次最大,两次最大
改变两次
值方向相反
2.交变电流的变化规律 (1)规律的推导 如图2-1-5所示,该线圈从中性面起经时间t转 过角度θ,则θ=ωt,此时两边ab、cd速度方向 与磁感线方向的夹角分别为ωt和180°-ωt,它 们产生的感应电动势同向相加,整个线圈中的感 应电动势为:
课前自主学案
核心要点突破 2.1
课堂互动讲练
知能优化训练
课前自主学案
一、什么是交变电流 实验探究:用示波器观察交变电流
1.把直流和交变电流先后输入示波器,根据示波 器屏幕上观察到的图像可以看出,直流电压的大 小和方向不随时间发生变化,而交变电流的电压 的大小和方向都随时间_发__生__变__化___.
二、交流发电机 1.结构 交流发电机由一个__可__转__动_的__线__圈__(电__枢__) ___和一 个磁_体______两大部分组成.线圈在磁场中转动时 产 生 的 感 应 电 流 通滑过环 _ _ _ _ _ _ _ 和 电 刷 输 给 用 电
器. 2.原理 (1)产生原理:在匀强匀磁速场中,让一矩形线圈绕垂 直大于小磁和场方向 的轴______转动时,就得到了 ______________都随时间变化的交变电流.
核心要点突破
一、对交变电流的认识 1.两种电流 (1)恒定电流 大小和方向都不随时间变化的电流叫做恒定电流. (2)交变电流 大小和方向随时间做周期性变化的电流,叫做交变 电流,简称交流电. 方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特 征.如图2-1-2中A、B、C均为交变电流,而D就 不是交变电流,因为D中电流方向不随时间改变.
甲:家庭电路中的正弦式电流 乙:示波器中的锯齿波扫描电压
丙:电子计算机中的矩形脉冲 丁:激光通信用的尖脉冲 图2-1-4
即时应用 (即时突破,小试牛刀) 1.关于交变电流和直流电的说法中,正确的是
() A.如果电流的大小做周期性变化,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.方向随时间变化的电流叫做交变电流
图2-1-1
这五个位置的中间过程,各有变化的电流存在,
从图中可以看到当ab边向右、cd边向左运动时,
感生电流是沿abcd方向流动的;当ab边向左、
cd边向右运动时,感生电流是沿dcba方向流动
的.
由以上分析可知,线圈转一周的过程中,感生电
流的大小和方向都在不停地变化,每转一周重复
这种变化一次,这样线圈所在的交电变路电中流就出现了
不超过_5_0_0_V__.
旋转磁极式发电机转定子子::____电磁____枢极____能产生
_几__千___伏到_几__万___伏电压.
四、交变电流的电能从哪里来 从能量转化的角度看,发电机是把机械能转变为 电能的机器,发电机按其原动力机分为:_水__轮___ 发电机、汽轮发电机、柴油发电机和__核__能____发 电机.
(2)过程分析:如图2-1-1所示为线圈转一周过程 中的几个关键位置,图甲、丙、戊所示的位置,线 圈平面垂直于磁感线,各边都不切割磁感线,线圈 中没有感应电动势,这样的位置叫_中__性__面___.图 乙、丁所示的位置,线圈平面与磁场方向平行, ab、cd两边垂直切割磁感线,此时线圈中的感生 电流最达大到______.
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