2015交变电流一轮复习ppt课件
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高考物理一轮总复习专题11交变电流第1讲交变电流的产生和描述课件
2．峰值和有效值 (1)峰值：交变电流的峰值是它能达到的__最__大___值_． (2)有效值：让交流与恒定电流分别通过大小__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，则这个恒定电流 I、恒定电压 U 就是这值之间的关系 I＝___I_m2____，U＝___U_2m____，E＝Em2.
_正__弦_式____交流电．
甲
乙
丙
丁
• 2．正弦交变电流 • (1)产生：在匀强磁场里，线圈绕__垂_直__于_磁__场____方向的轴匀
速转动．
• (2)中性面 • ①定义：与磁场方向___垂_直____的平面． • ②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量__最__大__，
磁通量的变化率为__零____，感应电动势为__零___．线圈每经 过中性面一次，电流的方向就改变一次．
甲
乙
A
B
C
D
• 思路剖析：确定感应电流的变化图象，应从三个方面分析：(1)感应电 流的方向；(2)感应电流的大小；(3)感应电流大小的变化趋势．
• 【答案】D
【解析】矩形线圈绕垂直于匀强磁场的转轴匀速转动产生正弦式交变电流，
在开始计时(t＝0)时线圈在题图乙所示的位置，据右手定则判断电流为负方向，首
内容
要求 新课标卷真题
交变电流、交变电流的图象 Ⅰ
正弦交变电流的函数表达式、 峰值和有效值
Ⅰ
2016Ⅲ卷21题
理想变压器
2016Ⅰ卷16题， Ⅲ卷19题； Ⅱ 2015Ⅰ卷16题； 2014Ⅰ卷18题， Ⅱ卷21题
远距离输电
Ⅰ
实验十二 传感器的简单使 用
2016Ⅰ卷23题
命题热点
高考一轮复习课件：第十一章交变电流第三单元 第4课时2
生动形象：采用动 画、图片、视频等 多种形式，增强学 生的学习兴趣和记 忆效果
课件内容
第二章
交变电流的基本概念
交变电流的周期：电流完成 一次循环所需的时间
交变电流的波形：正弦波、 方波、三角波等
交变电流的峰值：电流在周 期内达到的最大值
交变电流的功率：表示交变 电流做功的能力，等于有效
值与频率的乘积
交变电流：周期性变化的电 流，其大小和方向随时间变
化
交变电流的频率：每秒钟电 流完成循环的次数
交变电流的相位：电流在周 期内的位置，用角度表示
交变电流的有效值：表示交 变电流大小的物理量，等于
直流电流的平方根
交变电流的产生及变化规律
交变电流的定义： 电流的大小和方 向随时间周期性 变化的电流
交变电流的产生： 由交流发电机或 交流变压器产生
交变电流的变化规 律：正弦波形，频 率、幅值、相位等 参数随时间变化
交变电流的应用： 广泛应用于电力 系统、电子技术 等领域
交变电流的有效值与峰值
有效值：表示交变电流的平均值，与直 流电流的物理意义相同
峰值：表示交变电流的最大值，是交变 电流的瞬时值
有效值与峰值的关系：有效值=峰值/√2
计算方法：有效值=√(1/T ∫(i^2 dt))， 其中T为周期，i为瞬时电流
应用：有效值用于计算交变电流的热效 应、电磁效应等，峰值用于计算交变电 流的瞬时值、最大电流等
交变电流的应用
交流电机： 用于驱动 各种机械 设备，如 风扇、泵、 压缩机等
交流电传 输：用于 远距离输 电，提高 传输效率 和稳定性
交流电照 明：用于 照明设备， 如白炽灯、 荧光灯等
交流电加 热：用于 加热设备， 如电炉、 电热水器 等
交变电流章节复习PPT课件
关，计算电功和热量必须用有效值 ②有效值一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是以一个
周期的时间来确定有效值的． ③交流电压表和电流表通过交流电时，实际上已经由电表内部元
件把交流电变成了等效的直流，所以读出的就是交流的有效值， 并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。
注意：电容器的耐压值是交流的最大值。
以下几种情况若B、N、S、ω相同，则Em相同：
2.1、如图所示，有一矩形线圈 abcd 在匀 强磁场中分别绕O1、O2轴以同样的角速度 匀速转动，那么此线圈在以O1、O2为轴分 别旋转到线圈平面与磁场垂直时，所产生 的感应电流之比为
A、1∶2 B、2∶1 C、1∶4 D、4∶1 E、1∶1
a O1 O2
(4)激光通信中的尖脉冲
四、交流发电机
1、构造 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（电枢动磁极不动） ②旋转磁极式发电机（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
1．在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交 变电流的是 A B D ，属于正弦交变电流的是 A 。
三、交变电流的图像和变化规律 1、正弦交变电流的图象
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
三、交变电流的图像和变化规律
2、交变电流的变化规律
(1)感应电动势: e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时) e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时)
（4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？
周期的时间来确定有效值的． ③交流电压表和电流表通过交流电时，实际上已经由电表内部元
件把交流电变成了等效的直流，所以读出的就是交流的有效值， 并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。
注意：电容器的耐压值是交流的最大值。
以下几种情况若B、N、S、ω相同，则Em相同：
2.1、如图所示，有一矩形线圈 abcd 在匀 强磁场中分别绕O1、O2轴以同样的角速度 匀速转动，那么此线圈在以O1、O2为轴分 别旋转到线圈平面与磁场垂直时，所产生 的感应电流之比为
A、1∶2 B、2∶1 C、1∶4 D、4∶1 E、1∶1
a O1 O2
(4)激光通信中的尖脉冲
四、交流发电机
1、构造 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（电枢动磁极不动） ②旋转磁极式发电机（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
1．在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交 变电流的是 A B D ，属于正弦交变电流的是 A 。
三、交变电流的图像和变化规律 1、正弦交变电流的图象
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
三、交变电流的图像和变化规律
2、交变电流的变化规律
(1)感应电动势: e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时) e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时)
（4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？
2015届一轮课件交变电流的产生和描述
课 时 作 业
实验十一 ：传感器 3.掌握传感器的一些简单使用和一些
高三一轮总复习· 物理
固 考 基. 教 材 梳 理 析 考 点. 重 难 突 破 提 考 能 . 素 养 速 升 菜 单
第1讲
交变电流的产生和描述
明 考 向 . 两 级 集 训
课 时 作 业
高三一轮总复习· 物理
固 考 基. 教 材 梳 理 析 考 点. 重 难 突 破 提 考 能 . 素 养 速 升 菜 单
菜 单 课 时 作 业 明 考 向 . 两 级 集 训
高三一轮总复习· 物理
固 考 基. 教 材 梳 理 析 考 点. 重 难 突 破 提 考 能 . 素 养 速 升
电感和电容对交变电流的影响 1．感抗 表示电感线圈对交变电流阻碍作用的大小． (1)线圈的自感系数越大，交变电流的频率越大，电感对 交变电流的阻碍作用越 大． (2)作用：通直流 、阻交流 (低频扼流圈)，通低频、阻高 频(高频扼流圈)．
正弦交流电的图象和变化规律
1.两个特殊位置的特点 ΔΦ (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ 最大， ＝0， Δt e＝0，i＝0，电流方向将发生改变． ΔΦ (2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0， 最大，e Δt 最大，i 最大，电流方向不改变．
明 考 向 . 两 级 集 训
课 时 作 业
课 时 作 业 明 考 向 . 两 级 集 训
【答案】
CD
菜
单
高三一轮总复习· 物理
4．(多选)如图 10－1－3 所示电路中，A、B 为两相同的
固 考 基. 教 材 梳 理 析 考 点. 重 难 突 破 提 考 能 . 素 养 速 升
小灯泡，L 为直流电阻为零的电感线圈，下列说法正确的是 ( )
交变电流高三物理第一轮复习交流电PPT课件北京海淀
第一节 交变电流
一、正弦交变电流
1. 正弦交变电流的产生 当闭合线圈由中性面位置（图中O1O2位置）开始 在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电 动势随时间而变的函数是正弦函数：e=Emsinω t， 其中Em=nBSω 。这就是正弦交变电流。
ω
O1 B
O2
例.如图所示，一个矩形闭合线圈abcd的边长分别为ab=l1 和bc=l2，匝数为n，总电阻为R，在匀强磁场中绕垂直于 磁场方向的轴OO’匀速转动，磁场的磁感强度大小为B。 线圈从图示位置转过90°角所用的时间为t 。 （1）求转动过程中线圈内感应电动势的最大值。 （2）求当线圈从图示位置转过60°时感应电动势的瞬时 值。 （3）求线圈从图示位置转90°的过程中产生的焦耳热。 （4）求线圈从图示位置转90°的过程中，平均感应电动 势为多少？ O (5) 求线圈从图示位置转90°的 d a 过程中通过线圈横截面的电量。
t/10-2s
解：从u-t图象看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其 有效值为220V；后半周期电压为零。根据有效值的定义， U 12 T U2 T 0 R R 2 得U=156V，选B。
例.
B
b
O’
c
2.交变电流的有效值 交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的： 让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们 在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直 流的数值叫做这一交流的有效值。 ⑴只有正弦交变电流的有效值才一定是最大值的 2/2倍。 ⑵通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表 的读数；交流电器的额定电压、额定电流；保 险丝的熔断电流等都指有效值。（电容器的耐 压值是交流的最大值。）
i/A
o
0.2 0.3 0.5 0.6
t/s
一、正弦交变电流
1. 正弦交变电流的产生 当闭合线圈由中性面位置（图中O1O2位置）开始 在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电 动势随时间而变的函数是正弦函数：e=Emsinω t， 其中Em=nBSω 。这就是正弦交变电流。
ω
O1 B
O2
例.如图所示，一个矩形闭合线圈abcd的边长分别为ab=l1 和bc=l2，匝数为n，总电阻为R，在匀强磁场中绕垂直于 磁场方向的轴OO’匀速转动，磁场的磁感强度大小为B。 线圈从图示位置转过90°角所用的时间为t 。 （1）求转动过程中线圈内感应电动势的最大值。 （2）求当线圈从图示位置转过60°时感应电动势的瞬时 值。 （3）求线圈从图示位置转90°的过程中产生的焦耳热。 （4）求线圈从图示位置转90°的过程中，平均感应电动 势为多少？ O (5) 求线圈从图示位置转90°的 d a 过程中通过线圈横截面的电量。
t/10-2s
解：从u-t图象看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其 有效值为220V；后半周期电压为零。根据有效值的定义， U 12 T U2 T 0 R R 2 得U=156V，选B。
例.
B
b
O’
c
2.交变电流的有效值 交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的： 让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们 在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直 流的数值叫做这一交流的有效值。 ⑴只有正弦交变电流的有效值才一定是最大值的 2/2倍。 ⑵通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表 的读数；交流电器的额定电压、额定电流；保 险丝的熔断电流等都指有效值。（电容器的耐 压值是交流的最大值。）
i/A
o
0.2 0.3 0.5 0.6
t/s
2015高考物理一轮复习课件：10-1 交变电流的产生和描述
答案：C
考点二
描述交变电流的物理量
3．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速 转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图 10－1 －5 所示．此线圈与一个 R＝10 Ω 的电阻构成闭合电路，不 计电路的其他电阻，下列说法正确的是( )
图 10－1－5
A．交变电流的周期为 0.125 s B．交变电流的频率为 8 Hz C．交变电流的有效值为 2 A D．交变电流的最大值为 4 A
图 10－1－6
A．4 2 A C．5 A
B． 4 A D．5 2 A
2
解析：多用电表的读数为有效值，由 I T (3 2) R 得 I＝5 A. 2
2
RT＝
8 2 T R ＋ 2 2
答案：C
题型分类
学方法
考点分类 点点击破
题型一
交变电流的产生及变化规律
1.变化规律(线圈从中性面位置开始计时) 规律 物理量 函数 图象
图 10－1－7
A
B
C 图 10－1－8
D
思路分析
确定感应电流变化的图象，应从两个方面分
析：感应电流的方向和感应电流的大小及变化趋势．
解析：从图甲可以看出线圈从垂直于中性面位置开始旋 转，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向由 b 到 a，故瞬时 电流的表达式为 i＝－Imaxcosωt， 若从图乙所示位置开始计时， 则
【例 1】 如图 10－1－7 甲所示，一矩形线圈 abcd 放置 在匀强磁场中，并绕过 ab、cd 中点的轴 OO′以角速度 ω 逆 时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角 θ＝45° 时，如图 10 －1－7 乙所示为计时起点，并规定当电流自 a 流向 b 时电流 方向为正，则图 10－1－8 四幅图中正确的是( )
考点二
描述交变电流的物理量
3．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速 转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图 10－1 －5 所示．此线圈与一个 R＝10 Ω 的电阻构成闭合电路，不 计电路的其他电阻，下列说法正确的是( )
图 10－1－5
A．交变电流的周期为 0.125 s B．交变电流的频率为 8 Hz C．交变电流的有效值为 2 A D．交变电流的最大值为 4 A
图 10－1－6
A．4 2 A C．5 A
B． 4 A D．5 2 A
2
解析：多用电表的读数为有效值，由 I T (3 2) R 得 I＝5 A. 2
2
RT＝
8 2 T R ＋ 2 2
答案：C
题型分类
学方法
考点分类 点点击破
题型一
交变电流的产生及变化规律
1.变化规律(线圈从中性面位置开始计时) 规律 物理量 函数 图象
图 10－1－7
A
B
C 图 10－1－8
D
思路分析
确定感应电流变化的图象，应从两个方面分
析：感应电流的方向和感应电流的大小及变化趋势．
解析：从图甲可以看出线圈从垂直于中性面位置开始旋 转，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向由 b 到 a，故瞬时 电流的表达式为 i＝－Imaxcosωt， 若从图乙所示位置开始计时， 则
【例 1】 如图 10－1－7 甲所示，一矩形线圈 abcd 放置 在匀强磁场中，并绕过 ab、cd 中点的轴 OO′以角速度 ω 逆 时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角 θ＝45° 时，如图 10 －1－7 乙所示为计时起点，并规定当电流自 a 流向 b 时电流 方向为正，则图 10－1－8 四幅图中正确的是( )
2015高考物理一轮复习课件：10-2 变压器 电能的输送
答案：A
2．[2013· 天津理综]普通的交流电流表不能直接接在高压 输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图 10 －2－4 中电流互感器 ab 一侧线圈的匝数较少， 工作时电流为 Iab，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为 Icd，为了使电流 表能正常工作，则( )
图 10－2－4
互感
现象．
2．理想变压器的基本关系式 n1 U1 5 n2 ，若 n1＞n2，为□ 6 降压 变压 (1)电压关系： ＝□ U2 7 升压 变压器． 器；若 n1＜n2，为□ I1 8 (2)电流关系： ＝□ I2 的情况．
n2 n1 ，只适用于只有一个副线圈
3．互感器 10 低 电压． 9 高 电压变成□ (1)电压互感器，用来把□ 11 大 电流变成□ 12 小 电流． (2)电流互感器，用来把□
2 P0 R A．输电线上损耗的功率为 2 U2
P2 0R B．输电线上损耗的功率为 2 U1 C．若要减少输电线上损耗的功率，可以采用更高的电压 输电 D．采用更高的电压输电会降低输电的效率
解析： 设发电厂输出功率为 P， 则输电线上损耗的功率 ΔP
2 P R 2 ＝P－P0，ΔP＝I R＝ 2 ，A、B 错误．采用更高的电压输电， U1
图 10－2－5
A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
解析：本题考查变压器、远距离输电，意在考查考生的推 理能力．设升压变压器的匝数比为 N1，降压变压器的匝数比为 N2，发电厂输出电压为 U1，输出功率为 P1，则升压变压器的 输出电压为 N1U1，输电线中的电流为 P1/(N1U1)，输电线损耗 N1U1－P1R1/N1U1 P2 1R 的功率为 2 2，降压变压器输出电压为 ，输 N1U1 N2 P1R 电线上损耗的功率占总功率的比例为 2 2，可见，当输出功率 N1U1 P1 增大时，比例增大，选项 C、D 正确．
2．[2013· 天津理综]普通的交流电流表不能直接接在高压 输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图 10 －2－4 中电流互感器 ab 一侧线圈的匝数较少， 工作时电流为 Iab，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为 Icd，为了使电流 表能正常工作，则( )
图 10－2－4
互感
现象．
2．理想变压器的基本关系式 n1 U1 5 n2 ，若 n1＞n2，为□ 6 降压 变压 (1)电压关系： ＝□ U2 7 升压 变压器． 器；若 n1＜n2，为□ I1 8 (2)电流关系： ＝□ I2 的情况．
n2 n1 ，只适用于只有一个副线圈
3．互感器 10 低 电压． 9 高 电压变成□ (1)电压互感器，用来把□ 11 大 电流变成□ 12 小 电流． (2)电流互感器，用来把□
2 P0 R A．输电线上损耗的功率为 2 U2
P2 0R B．输电线上损耗的功率为 2 U1 C．若要减少输电线上损耗的功率，可以采用更高的电压 输电 D．采用更高的电压输电会降低输电的效率
解析： 设发电厂输出功率为 P， 则输电线上损耗的功率 ΔP
2 P R 2 ＝P－P0，ΔP＝I R＝ 2 ，A、B 错误．采用更高的电压输电， U1
图 10－2－5
A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
解析：本题考查变压器、远距离输电，意在考查考生的推 理能力．设升压变压器的匝数比为 N1，降压变压器的匝数比为 N2，发电厂输出电压为 U1，输出功率为 P1，则升压变压器的 输出电压为 N1U1，输电线中的电流为 P1/(N1U1)，输电线损耗 N1U1－P1R1/N1U1 P2 1R 的功率为 2 2，降压变压器输出电压为 ，输 N1U1 N2 P1R 电线上损耗的功率占总功率的比例为 2 2，可见，当输出功率 N1U1 P1 增大时，比例增大，选项 C、D 正确．
高考物理(全国通用)一轮总复习课件：专题12 交变电流 (共70张PPT)
高考帮·物理
考情精解读
2
考纲解读
命题规律
命题趋势
2 知识体系构建
专题十二 交变电流
高考帮·物理
考情精解读
3
考纲解读
命题规律
命题趋势
专题十二 交变电流
考点
2016 全国
2015 全国
2014 全国
自主命题地区
交变电流的产生, 理想变压器 【60% 】
·全国Ⅰ,16,分6 ·全国Ⅲ,19,6分
·全国Ⅰ,16,分6
高考帮·物理
考点全通关
8
考点2 变压器 远距离输电
专题十二 交变电流
一、理想变压器
1.构造:如图所示.变压器主要由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成. (1)原线圈:指与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈. (2)副线圈:指与负载连接的线圈,也叫次级线圈. 2.理想变压器:不考虑能量损失的变压器称为理想变压器,即 理想变压器的输出 功率等于输入功率.
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考点全通关
高考帮·物理
考点全通关
1
考点1 交变电流的产生及其描述
专题十二 交变电流
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作交变电流. 2.图像:图(a)、(b)、(c)、(d)所示电流都属于交变电流,其中按正弦规律变化的交变电 流叫正弦交流电,如图(a)所示.
交变电流的主要特征是电流的方向随时间发生周期性变化.
继续学习
高考帮·物理
考点全通关
2
二、正弦交流电的变化规律 1.中性面 (1)中性面: 线圈平面与磁感线垂直的位置称为中性面. (2)中性面的特点以及与峰值面(中性面的垂面)的比较
含义 磁通量
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20
变压器 电能的输送
21
原线圈 闭合铁芯 副线圈
22
一、变压器的构造
1、示意图
铁芯
原
∽ U1
线 圈
n1 n2
(1)闭合铁芯
(绝缘硅钢片叠合而成)
(2)原线圈(初级线圈)
其匝数用n1表示
副
与交变电源相连
线 圈
U2
(3)副线圈(次级线圈)
其匝数用n2表示
与负载相连
(4)输入电压U1
输出电压U2
23
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
17
4、平均值
E N t
应用:计算通过某导体截面的电量
q It
E
N t
t
t N
R总
R总
R总
18
小结：思维导图
19
六、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
2、符号
n1
n2
n1
n2
无铁芯
有铁芯
铁芯与线圈互相绝缘
问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接 交变电压U1后，副线圈是否产生电压U2？
24
二、变压器的工作原理 ——互感现象
铁芯
e
原
∽ U1
线 圈
n1 n2
副 线 U2 圈
0
t1
t2
t3
t
t4
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持 不变，此时交流电压表的读数是 ( B ) A、110V B、156V C、220V D、311V
u／V
P
u
V
311
电热毯 图1
0 0.01 0.02 0.03 0.04 t／s
图2
16
应用
A、计算电路中的电功、电热、电功率 用有效值 B、交流用电器的额定电压和额定电流 及保险丝的熔断电流指的是有效值；
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？
4
交变电流的产生
交变电流产生示意图：
ABCD——线圈（切割磁感线）
｝ K、L——圆环
E 、 F——电刷
使线圈在转动时保 持与外电路的连接
5
A(B)
D(C)
A(B)
D(C) B
D(C)
A(B)
D(C)
A(B)
B
当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么
I2
U2 R
n2
E1
n1
ΔΦ Δt
ΔΦ E2 n2 Δt
E1 n1 E2 n2
原
若不考虑原副线圈的内阻有
线 ∽ U1 圈
: U1=E1
U1 n1 U 2 n2
铁芯
n1 n2
副
线 U2 圈
27
理想变压器原副线圈的端电压 跟它们的匝数成正比
U1 n1 U 2 n2
1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器 2、n2 <n1 U2 <U1——降管的耐压值
14
3、有效值(根据电流的热效应定义)
（1）、正弦交流电的有效值与最大值的关系是：
m ;U Um ; I Im .
2
2
2
（2）、一般交流电有效值的求法---- 分段求和
Q
I 2RT
I12 Rt1
I
2 2
Rt2
实例探究
15
如图1所示，为电热毯的电路图，电热丝接在 u=311sin100πt V的电源上，电热毯被加热到一 定温度后，通过装置P 使输入电压变为图2所示
电能 → 磁场能 → 电能转化
(U1、I1) (变化的磁场)
( U2、I2)
若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?=025
三、理想变压器
——没有能量损失的变压器
输入功率等于输出功率
P入＝P出
26
四、理想变压器的变压规律
I1
原、副线圈中通过的磁通
量始终相同(无漏磁),因此产
~U1 n1
生的感应电动势分别是：
位置时线圈中电线流圈最经大过？甲、丙
线圈转到甲、位向丙置发位时生置，改时电变线流。圈方中没有电流；
转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
6
A(B)
中性面
与磁感线垂直的平面
D(C)
①线圈经过中性面时，感应电动势为零， 感应电流为零。
②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。
d
k
L
A
B
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
11
12
五、交变电流的四值及其应用 1、瞬时值：（从中性面计时）
e Em sin t i Im sin t
u Um sin t
应用：计算线圈某时刻的受力情况
13
2、最大值----峰值
m nBS
Um
R R
r
m
Im
m
R
r
7
设线圈平面从中性面开始转动， 角速度是ω．经过时间t，AB、CD宽
t=0
L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B. ① 线圈与中性面的夹角是多少？
v11
A(B)
θ
t
② AB边的速度多大？ V L2
2
v v⊥
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
t
④ AB边中的感应电动势多大？
e1
BL1V
sin
BL1
L2 2
sin t
⑤ 线圈中的感应电动势多大？
e
2BL1
L2 2
sin t
BS
sin t
中性面
B
D(C)
8
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 BS sin t
若为N匝线圈
所以 e NBS sin t
令 Em =NBωS 则有 e Em sin t
e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）．
9
E e
sin t 正弦式交流电的产生的描述
m
1、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产
生的交变电流按照正弦函数的规律变化——正弦式交流电
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
I E 姆定律 i
e
m sin t
Rr Rr
sin t
m
U R两端的电压为 u sint m
10
四.交流电的图像
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
交变电流
1
一、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、直流电： 方向不随时间变化的电流叫
做直流电,简称直流（DC）。
2
例1
下列表示交变电流的有（CE ）
i
0
(A)
u
t0 (B)
i t0
(C)
i
e
0
t0
t
(D)
(E)
t
3
二、交变电流的产生（交流发电机） 1、发电机的基本构造 线圈：转轴垂直于磁场方向 磁极：磁极间形成匀强磁场
变压器 电能的输送
21
原线圈 闭合铁芯 副线圈
22
一、变压器的构造
1、示意图
铁芯
原
∽ U1
线 圈
n1 n2
(1)闭合铁芯
(绝缘硅钢片叠合而成)
(2)原线圈(初级线圈)
其匝数用n1表示
副
与交变电源相连
线 圈
U2
(3)副线圈(次级线圈)
其匝数用n2表示
与负载相连
(4)输入电压U1
输出电压U2
23
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
17
4、平均值
E N t
应用:计算通过某导体截面的电量
q It
E
N t
t
t N
R总
R总
R总
18
小结：思维导图
19
六、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
2、符号
n1
n2
n1
n2
无铁芯
有铁芯
铁芯与线圈互相绝缘
问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接 交变电压U1后，副线圈是否产生电压U2？
24
二、变压器的工作原理 ——互感现象
铁芯
e
原
∽ U1
线 圈
n1 n2
副 线 U2 圈
0
t1
t2
t3
t
t4
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持 不变，此时交流电压表的读数是 ( B ) A、110V B、156V C、220V D、311V
u／V
P
u
V
311
电热毯 图1
0 0.01 0.02 0.03 0.04 t／s
图2
16
应用
A、计算电路中的电功、电热、电功率 用有效值 B、交流用电器的额定电压和额定电流 及保险丝的熔断电流指的是有效值；
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？
4
交变电流的产生
交变电流产生示意图：
ABCD——线圈（切割磁感线）
｝ K、L——圆环
E 、 F——电刷
使线圈在转动时保 持与外电路的连接
5
A(B)
D(C)
A(B)
D(C) B
D(C)
A(B)
D(C)
A(B)
B
当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么
I2
U2 R
n2
E1
n1
ΔΦ Δt
ΔΦ E2 n2 Δt
E1 n1 E2 n2
原
若不考虑原副线圈的内阻有
线 ∽ U1 圈
: U1=E1
U1 n1 U 2 n2
铁芯
n1 n2
副
线 U2 圈
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理想变压器原副线圈的端电压 跟它们的匝数成正比
U1 n1 U 2 n2
1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器 2、n2 <n1 U2 <U1——降管的耐压值
14
3、有效值(根据电流的热效应定义)
（1）、正弦交流电的有效值与最大值的关系是：
m ;U Um ; I Im .
2
2
2
（2）、一般交流电有效值的求法---- 分段求和
Q
I 2RT
I12 Rt1
I
2 2
Rt2
实例探究
15
如图1所示，为电热毯的电路图，电热丝接在 u=311sin100πt V的电源上，电热毯被加热到一 定温度后，通过装置P 使输入电压变为图2所示
电能 → 磁场能 → 电能转化
(U1、I1) (变化的磁场)
( U2、I2)
若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?=025
三、理想变压器
——没有能量损失的变压器
输入功率等于输出功率
P入＝P出
26
四、理想变压器的变压规律
I1
原、副线圈中通过的磁通
量始终相同(无漏磁),因此产
~U1 n1
生的感应电动势分别是：
位置时线圈中电线流圈最经大过？甲、丙
线圈转到甲、位向丙置发位时生置，改时电变线流。圈方中没有电流；
转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
6
A(B)
中性面
与磁感线垂直的平面
D(C)
①线圈经过中性面时，感应电动势为零， 感应电流为零。
②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。
d
k
L
A
B
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
11
12
五、交变电流的四值及其应用 1、瞬时值：（从中性面计时）
e Em sin t i Im sin t
u Um sin t
应用：计算线圈某时刻的受力情况
13
2、最大值----峰值
m nBS
Um
R R
r
m
Im
m
R
r
7
设线圈平面从中性面开始转动， 角速度是ω．经过时间t，AB、CD宽
t=0
L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B. ① 线圈与中性面的夹角是多少？
v11
A(B)
θ
t
② AB边的速度多大？ V L2
2
v v⊥
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
t
④ AB边中的感应电动势多大？
e1
BL1V
sin
BL1
L2 2
sin t
⑤ 线圈中的感应电动势多大？
e
2BL1
L2 2
sin t
BS
sin t
中性面
B
D(C)
8
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 BS sin t
若为N匝线圈
所以 e NBS sin t
令 Em =NBωS 则有 e Em sin t
e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）．
9
E e
sin t 正弦式交流电的产生的描述
m
1、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产
生的交变电流按照正弦函数的规律变化——正弦式交流电
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
I E 姆定律 i
e
m sin t
Rr Rr
sin t
m
U R两端的电压为 u sint m
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四.交流电的图像
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
交变电流
1
一、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、直流电： 方向不随时间变化的电流叫
做直流电,简称直流（DC）。
2
例1
下列表示交变电流的有（CE ）
i
0
(A)
u
t0 (B)
i t0
(C)
i
e
0
t0
t
(D)
(E)
t
3
二、交变电流的产生（交流发电机） 1、发电机的基本构造 线圈：转轴垂直于磁场方向 磁极：磁极间形成匀强磁场