高中物理-交变电流 课件

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高中物理交变电流优秀课件

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2.有一个正方形线圈的匝数为10匝,边长为20 cm,线圈总电阻为1 Ω,线圈绕 垂直磁场方向的OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动,如图3所示,匀强磁场 的磁感应强度为0.5 T,该线圈产生的感应电动势的峰值为__6_.2_8__V_,感应电流 的峰值为_6_._2_8_A__,在图示位置时感应电动势为_6_._2_8_V__,从图示位置转过90° 时感应电动势为__0_.
线圈中电流i随时间t
变化的关系是i=Imsin ωt
图11
√C.当线圈转到图(c)位置时,感应电流最小,且感应电流方向改变
D.当线圈转到图(d)位置时,感应电动势最小,ab边感应电流方向为b→a
1234
3.(交变电流的图像)一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,
穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图12甲所示,那么以下说法中正确的
内容索引
NEIRONGSUOYIN
自主预习 重点探究 达标检测
预习新知 夯实根底
启迪思维 探究重点 检测评价 达标过关
自主预习
一、交变电流
1.恒定电流:大小和 方向 都不随时间变化的电流,称为恒定电流. 2.交变电流:大小和方向随时间作 周期性 变化的电流,称为交变电流. 3.正弦交变电流:电流随时间按 正弦 函数规律变化的交变电流称为__正__弦__交__ 变电流 .
t=0.02 s时刻,感应电动势应为零,故C、D错误.
1234
4.(交变电流的变化规律)如图13所示,匀强磁场的磁感应强度B=
2 π
T,边长L
=10 cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈总电阻r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线
的轴OO′匀速转动,角速度ω=2π rad/s,外电路电阻R=4 Ω.求:

第三章 1 《交变电流》课件ppt

第三章 1 《交变电流》课件ppt
1
(2)将 t=30 s 代入感应电动势瞬时值表达式中,
1
得 e'=50sin(10π×30)V=25√3 V
'
5 3
对应的感应电流 i'=+ = 2 A。
(3)由闭合电路欧姆定律得

u=+R=40sin 10πt(V)。
答案 (1)e=50sin 10πt(V)
5 3
(2) 2 A
(3)u=40sin 10πt(V)
)
A.线圈平面与磁感线平行
B.通过线圈的磁通量最大
C.线圈中的感应电动势最大
D.线圈中感应电流的方向突变
解析 根据中性面的定义,线圈平面经过中性面瞬间,通过线圈的磁通量最
大,线圈中的感应电动势为零,此后,感应电动势方向(即感应电流方向)将与
原方向相反。
答案 BD
探究二
正弦式交变电流的变化规律
情境探究
实例引导
例3 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的交变电动势的图像如图
所示,则(
)
A.当t=0时,穿过线圈的磁通量为0
B.当t=0时,线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大
C.当t=π s时,e有最大值
3
D.t= π s 时,e=-10 V 最小,磁通量变化率最小
2
解析 从图像可知 t=π s 时,e=0 最小,C 错误;t=0 时,e 最小,Φ 最大,A 错误,B
(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,求线圈


在 t= (T= )时刻的感应电动势大小。
6

解析 (1)由题可知,S=lab·lbc=0.2×0.5 m2=0.1 m2,感应电动势的峰值
Em=nBSω=100×0.1×0.1×100π V=100π V=314 V。

5.1《交变电流》PPT课件

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

人教版高中物理《交变电流》PPT优秀课件

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,

高中物理选修交变电流PPT课件

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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 .

高中新教材物理课件选择性必修第二册第章交变电流

高中新教材物理课件选择性必修第二册第章交变电流
高中新教材物理课件选择性 必修第二册第章交变电流
汇报人:XX 20XX-01-23
目 录
• 交变电流基本概念 • 电阻、电感和电容对交变电流作用 • 变压器原理及应用 • 远距离输电与高压输电技术 • 日常生活中交变电流现象解释 • 实验:测量交变电流参数和波形图绘制
01 交变电流基本概 念
交变电流定义及特点
缺点
需要建设大量的输电线路和变电站 ,投资成本高;输电线路容易受到 自然灾害等不可控因素的影响,运 行维护成本高。
高压输电技术发展历程
初期阶段
现阶段
20世纪初,高压输电技术开始得到应 用,但当时主要采用直流输电方式, 电压等级较低。
目前,特高压交流输电和直流输电技 术已经成为远距离输电的主要方式, 具有输电容量大、距离远、损耗小等 优点。
电容对交变电流作用
储存电能
电容是一种储存电能的元件,当交变电流通过电容时,它会 在极板间储存电荷并产生电场。因此,电容对交变电流的阻 碍作用与频率有关,频率越高,阻碍作用越弱。
消耗有功功率
与电感不同,电容在交变电流中会消耗有功功率,即它会真 正消耗电能并将其转化为其他形式的能量(如热能)。有功 功率的消耗会导致电网的效率下降,因此需要采取措施来减 少电容的有功功率消耗。
02 电阻、电感和电 容对交变电流作 用
电阻对交变电流作用
阻碍电流
电阻是指导体对电流的阻碍作用,在交变电流中同样存在。电阻越大,对电流 的阻碍作用越强,电流通过导体时产生的热量也越多。
不消耗电能
虽然电阻会阻碍电流并产生热量,但它不会像电感或电容那样消耗电能。在交 变电流中,电阻只是将电能转化为热能,而不会改变电流的频率或幅度。
和电器。
使用符合安全标准的电器和 电线,不乱接乱拉电线,避

高中物理(新人教版)选择性必修2:交变电流【精品课件】

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

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:

交变电流课件

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

高中物理《交变电流》优质教学课件

高中物理《交变电流》优质教学课件
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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第十一电流 传感 器
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第十一章 交变电流 传感 器
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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
变化的图象,下列描述正确的是( B)
A.电流的大小变化,方向也变化,是交变电流 B.电流的大小变化,方向不变,不是交变电流 C.电流的大小不变,方向不变,是直流电 D.电流的大小不变,方向变化,是交变电流
2、交变电流的产生 从中性面开始计时
e Em sin t 其中: Em nBS nm
图像告诉我们了什么?
2、矩形线圈的匝数为50匝,在匀强磁场中绕垂 直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随 时间的变化规律如图所示.下列结论正确的是 ( )CD
A.在t=0.1 s和t=0.3 s时,电动势最大 B.在t=0.2 s和t=0.4 s时,电动势改变方向 C.电动势的最大值是157 V D.在t=0.4 s时,磁通量变化率最大,其值为 3.14 Wb/s
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