(人教版)高中物理选修3-2课件：第5章 交变电流3
合集下载
人教版高二物理选修3-2 第五章交变电流第1节《交变电流》课件(共40张PPT)
电流i通过R时：ui R ， U mImR.
成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时
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
d
k
L
A
B
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
四、交流电的图像
e
Em
0
t
-Em
i
Im
0
一 科 护 士 长 。这五 年间,在 院领导 班子和 科主任 领导下 ,能坚持 学习,撰 写论 文。 “门诊
做一做
二、交变电流的产生
1、线圈在匀强磁场中绕垂直于
磁场的轴匀速转动
2、过程分析
（1）在线圈转动的过程中，那些边会产生感应电动势？
ab边 cd边
（2）怎样将立体图转化为平面图？
将立体图转化为平面图
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 。
i t
A
B
C
D
2 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平 面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时 间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是 ( )：
A. T1时刻通过线圈的磁通量为零； B. T2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大； C. T3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最
高中物理 第5章第3节《电感和电容对交变电流的影响》新人教版选修3-2
这种解释是否正确？
将试电笔的笔尖接触220 V交流电的火线上，在电笔尾部 的金属部分和地线间串接一个电容器C.实验结果表明，当C＝ 20 pF时，试电笔氖管的亮度很弱；只有当C>200 pF时，试电 笔氖管的亮度才能与人站在绝缘物体上用试电笔去测火线的亮 度相当．然而，人站在绝缘物体上与地面形成的电容器的电容 C是远达不到20 pF的．故上述解释欠妥当.
答案：BC
பைடு நூலகம்
二、电容对交变电流的阻碍作用
1．交变电流“通过”电容器的本质
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．
2．电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质
(1)交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自 感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流变化的， 这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用．
(2)电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的 自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越 大，对交变电流的阻碍作用越大，感抗就越大．
3．电感线圈按匝数的不同，可分为两种：
(1)低频扼流圈：通直流，阻交流．
(2)高频扼流圈：通低频，阻高频．
(2011年陕西西安)如图所示电路中，A、B为两相 同的小灯泡，L为直流电阻为零的电感线圈，下列说法正确的 是( )
A．电源为稳恒直流电源时，灯泡A、B亮度相同 B．电源为稳恒直流电源时，灯泡A比B亮度大 C．电源为交流电源时，灯泡A、B亮度相同 D．电源为交流电源时，灯泡A比B亮度大
2018-2019学年人教版选修3-2交变电流课件(34张)
练
1、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁
习
感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫
应
做 中性面 ．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方 用
向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改
变 两次 ．
2、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
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。
教 学 设 计
师生合作 探索规律
加强总结
练习应用
引
复习法拉第电磁感应定律。
入 新
课
E=nBLV
并讨论以下四个物理结构，哪个会产生感应电流？ 以及感应电流方向？
设计意图：复习基本知识，基本技能。并通过一个小题， 为后面教学进行知识准备。
交
流
利用示波器展示：
电 的
1、从学生电源得到的直流电
概 念
2、从墙面插座孔中获得交流电的波形
的
产 生
其次，利用单匝的铁丝框边模拟，引导学
生分析线圈转动一周中电动势和电流的变
化。
设计意图：
先让学生从感 性上认识交流 电的产生过程 以便向理性推 倒过度。
交 流 电 的 产 生
引导学生画出实物图的示意图
设计意图：方便学生分析，为后面教学打好基础。
学生分组讨论以下问题:
交 流
电
1.线圈转动过程中那条边切割磁感线？
时点评。
教师借助 多种方法 、采取多 种形式对 预设问题 或当堂生 成的知识 问题适度 进行点拨 、拓展与 迁移，帮 助学生理 清知识脉
高中物理新课标版人教版选修3-2精品课件：5.0《交变电流》PPT课件(共121页)
1、线圈转动一周，多少次经过中性面? 电流方向改变多少次?
2、线圈转到什么位置时磁通量最大? 这时感应电动势是最大还是最小?
c(d)
O a(b)
3、线圈转到什么位置时磁通量最小? 这时感应电动势是最大还是最小?
中性面 线圈平面与磁感线垂直嘚位置叫做中性面
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈嘚磁通量最大，但磁通量嘚变化率为零，线圈中嘚电动势为零
（1）周期： 交变电流完成一次周期性变化所需嘚时间。
（2）频率：一秒内完成周期性变化嘚次数。
（3）角频率(圆频率)：线圈在匀强磁场中转动嘚角速度。
（4）关系：
f 1 T
2 2f
T
一个周期内电流方向改变两次。
0.02
50
我国生产和生活用交流电嘚周期T＝_______s，频率f= _______Hz，角速度ω＝_______rad/s， 在1s内电流嘚方向变化_________１_次０。０π
e Em
0
t
t1 t2
t3 t4
-Em
5.2《描述交变电流 嘚物理量》
❖ （一）知识与技能
教 学目 标
❖ 1．理解什么是交变电流嘚峰值和有效值，知道它们之间嘚关系。
❖ 2．理解交变电流嘚周期、频率以及它们之间嘚关系。知道我国生产和生活用电嘚周期（频率）嘚 大小。
❖ （二）过程与方法
❖ 能应用数学工具描述和分析处理物理问题。
变
．
中性面
两次
课堂练习
４、线圈从中性面开始转动，角速度是ω，线圈中嘚感应电动势嘚峰值是Em，那么在任一时刻t感应电动势嘚瞬
时值e为
．若线圈电阻为Ｒ，则感应电流嘚瞬时值Ｉ为
．
e=Emsinωt
人教新课标高中物理选修3-2第5章交变电流回顾总结课件(56张PPT)
识结合在一起，并注重交流电路与工农业生产
和日常生活紧密联系，并常以选择题的形式考 查，多以难度中等或中等偏下的考题出现．
• 【高考冲浪】
• 常考点一：交变电流的产生及应用
• 1．(天津高考)在匀强磁场中，一矩形金属线框 绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示， 产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )
• 综观高考命题，对于变压器问题，多集中于对 变压器的工作原理及I、U、P、n各量间基本关 系的考查．由于变压器与电能的输送密切相关， 贴近生活实际，触及能源利用的社会热点，符 合贴近现实、突出能力的命题趋势，应当作为 备考的重点．
解题思路如下． 思路 1：电压思路 变压器原、副线圈的电压之比为UU12＝nn12；当变压器有多个 副线圈时，Un11＝Un22＝Un33＝…
ΔΔΦt 1＝ΔΔΦt 2＋ΔΔΦt3. 此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电，但不适用于 稳定或恒定电流的情况．
• 思路6：输配电原理思路
• 按“发电→升压→输电线→降压→用电器”的 顺序或从“用电器倒推到发电”，以变压器的 铁芯为界划分为三个回路一步一步进行分析．
•
如图所示为一理想变压器，K为单
• A．I1和I2表示电流的瞬时值 • B．U1和U2表示电压的最大值 • C．滑片P向下滑动过程中，U2不变，I1变大 • D．滑片P向下滑动过程中，U2变小，I1变小
解析：该题考查对交流电表的认识及变压器的动态变化问 题，解题的关键是要掌握各物理量之间的关系．在交流电路中 电压表和电流表用的不是直流电表，而是交流电表，而交流电 表所测的电流或电压是有效值，而不是瞬时值或最大值，所以 A、B 选项不正确．由于 U1 保持不变，据UU12＝nn21可知 U2＝nn21U1， 而 I2＝R0U＋2 R＝nn21·R0U＋1 R，据II21＝nn21可知 I1＝nn21I2＝nn212R0U＋1 R， 所以当 R 减小时，U2 不变，I1 变大，C 选项正确．
和日常生活紧密联系，并常以选择题的形式考 查，多以难度中等或中等偏下的考题出现．
• 【高考冲浪】
• 常考点一：交变电流的产生及应用
• 1．(天津高考)在匀强磁场中，一矩形金属线框 绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示， 产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )
• 综观高考命题，对于变压器问题，多集中于对 变压器的工作原理及I、U、P、n各量间基本关 系的考查．由于变压器与电能的输送密切相关， 贴近生活实际，触及能源利用的社会热点，符 合贴近现实、突出能力的命题趋势，应当作为 备考的重点．
解题思路如下． 思路 1：电压思路 变压器原、副线圈的电压之比为UU12＝nn12；当变压器有多个 副线圈时，Un11＝Un22＝Un33＝…
ΔΔΦt 1＝ΔΔΦt 2＋ΔΔΦt3. 此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电，但不适用于 稳定或恒定电流的情况．
• 思路6：输配电原理思路
• 按“发电→升压→输电线→降压→用电器”的 顺序或从“用电器倒推到发电”，以变压器的 铁芯为界划分为三个回路一步一步进行分析．
•
如图所示为一理想变压器，K为单
• A．I1和I2表示电流的瞬时值 • B．U1和U2表示电压的最大值 • C．滑片P向下滑动过程中，U2不变，I1变大 • D．滑片P向下滑动过程中，U2变小，I1变小
解析：该题考查对交流电表的认识及变压器的动态变化问 题，解题的关键是要掌握各物理量之间的关系．在交流电路中 电压表和电流表用的不是直流电表，而是交流电表，而交流电 表所测的电流或电压是有效值，而不是瞬时值或最大值，所以 A、B 选项不正确．由于 U1 保持不变，据UU12＝nn21可知 U2＝nn21U1， 而 I2＝R0U＋2 R＝nn21·R0U＋1 R，据II21＝nn21可知 I1＝nn21I2＝nn212R0U＋1 R， 所以当 R 减小时，U2 不变，I1 变大，C 选项正确．
人教课标版高中物理选修3-2：《交变电流》课件-新版
第五章 交变电流
1 交变电流
一、交变电流
1、交变电流(AC) 方向一定改变
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（alternating current，AC）
2、直流(DC) 方向不变
方向不随时间变化的电流称为直流（direct current，DC)
3、恒定电流
大小与方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
e Em sin t
上式Em=NBSω，表示电动势可能达到的最大值，称为电动势的峰值。
纯电阻用电器两段电压： 流过的电流：
u Um sin t
i Im sin t
e
Em
0
0(甲)
-Em
u
Um
0
0(甲)
-Um
i
Im
0
0(甲)
-Im
1T/4(甲)
1T/2(甲)
1T/4(甲)
1T/2(甲)
线圈与磁场方向垂直时所处的平面 称作中性面； 线圈每次经过中性面电流方向发生 改变。
线圈与磁场平行时，磁 通 量 最 小 ， AB 、 CD 导 线垂直切割磁力线，磁 通量变化率最大，线圈 中的感应电动势最大。
三、交变电流的变化规律
如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁 场中，矩形线圈逆时针绕中轴OO′匀速
小结
1．交变电流：大小和方向随时间作周期性变化的电流。
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： 从中性面计时
1 交变电流
一、交变电流
1、交变电流(AC) 方向一定改变
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（alternating current，AC）
2、直流(DC) 方向不变
方向不随时间变化的电流称为直流（direct current，DC)
3、恒定电流
大小与方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
e Em sin t
上式Em=NBSω，表示电动势可能达到的最大值，称为电动势的峰值。
纯电阻用电器两段电压： 流过的电流：
u Um sin t
i Im sin t
e
Em
0
0(甲)
-Em
u
Um
0
0(甲)
-Um
i
Im
0
0(甲)
-Im
1T/4(甲)
1T/2(甲)
1T/4(甲)
1T/2(甲)
线圈与磁场方向垂直时所处的平面 称作中性面； 线圈每次经过中性面电流方向发生 改变。
线圈与磁场平行时，磁 通 量 最 小 ， AB 、 CD 导 线垂直切割磁力线，磁 通量变化率最大，线圈 中的感应电动势最大。
三、交变电流的变化规律
如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁 场中，矩形线圈逆时针绕中轴OO′匀速
小结
1．交变电流：大小和方向随时间作周期性变化的电流。
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： 从中性面计时
高中物理人教版选修3-2 第五章 5.1交变电流 上课课件
（2）发电机的基本种类 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。
课堂小结
（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）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。
乙
丙
丁
戊
(甲)
没有边切割磁感应线
中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做 中性面。
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0
a（b）、d（c）
(乙)
边垂直切割磁感线
B∥S，φ=0，E最大，I最大 感应电流方向b到a
又见中性面
(丙)
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0
丁
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向a到b
教学目标
（1）知识与技能
掌握交变电流的产生即变化规律。 会用公式和图像表示交变电流。 掌握正弦交变电流的变化图像．
（2）过程与方法
通过实验了解交流发电机的构造，掌握正弦 交变电流的产生原理． 通过体验培养学生观察实验能力和思维能力。
（3）情感态度与价值观
通过学习体验探究现象与生活中物理知 识的乐趣。
3.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 NBSsint
令 Em NBS
则有 e Em sint
e 为电动势在时刻t的瞬时值 Em为电动势的最大值（峰值）
（1）电动势按正弦规律变化 e Em sin t
成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时 开始计时．
无论哪种发电机，转动的部分叫转子， 不动的部分叫定子。
课堂小结
（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）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。
乙
丙
丁
戊
(甲)
没有边切割磁感应线
中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做 中性面。
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0
a（b）、d（c）
(乙)
边垂直切割磁感线
B∥S，φ=0，E最大，I最大 感应电流方向b到a
又见中性面
(丙)
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0
丁
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向a到b
教学目标
（1）知识与技能
掌握交变电流的产生即变化规律。 会用公式和图像表示交变电流。 掌握正弦交变电流的变化图像．
（2）过程与方法
通过实验了解交流发电机的构造，掌握正弦 交变电流的产生原理． 通过体验培养学生观察实验能力和思维能力。
（3）情感态度与价值观
通过学习体验探究现象与生活中物理知 识的乐趣。
3.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 NBSsint
令 Em NBS
则有 e Em sint
e 为电动势在时刻t的瞬时值 Em为电动势的最大值（峰值）
（1）电动势按正弦规律变化 e Em sin t
成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时 开始计时．
人教新课标高中物理选修3-2 5.3电感和电容对交变电流的影响课件(49张ppt)
• 一、电感对交变电流的阻碍作用的成因分析 • 1．电感对交变电流的阻碍作用的成因 • 通过线圈的电流大小和方向变化，都会引起通 过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动 势，这种现象就是自感现象．根据楞次定律， 自感电动势所引起的感应电流总是要使它产生 的磁场阻碍线圈内原有磁场的变化，所以自感 电动势对线圈中电流的变化有阻碍作用，这样 就形成了对交变电流的阻碍作用，电感对交变 电流阻碍作用的大小就称为感抗．
• 【针对训练】 3. 如图所示，把电阻、电感器、 电容器并联接到某一交流电源上，三个电流 表的示数相同．若保持电源电压不变，而将 频率加大，则三个电流表的示数I1、I2、I3的 大小关系怎样？
• 解析：在交流电路中，当频率增加时，容抗减 小，感抗增大，而电阻是与频率无关的，在电 路中电源的电动势最大值不变，所以当频率增 加时，A1读数不变，A2读数变小，A3读数变大， 所以I3＞I1＞I2. • 答案：见解析
• 误区：不会运用电感、电容对交变电流的阻碍 作用解决实际问题 • 【典型例题】 • 如图所示，“二分频”音箱内有两个不同口径 的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低 音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声 器．音箱要将扩音器送来的含有不同频率的混 合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应 的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原 比例还原成高、低频的机械振动．图为音箱的 电路简化图，高、低频混合电流由a、b端输入，
解析：由 μ＝220 2 sin 100 πt V，可得电源原来的频率为 ω 100π f＝ ＝ Hz＝50 Hz.当电源频率由原来的 50 Hz 增为 100 2π 2π Hz 时，线圈的感抗增大；在电压不变的情况下，电路中的电流 减小，选项 A 错误．灯泡的电阻 R 是一定的，电流减小时，实 际消耗的电功率(P＝I2R)减小，灯泡变暗，选项 C 正确，D 错 误．
人教版高中物理选修3-2课件：第五章 交变电流 第3节
物 理 选 修 3-2 ·
人 教 版
返回导航
第五章 交变电流
3．感抗的应用
类型 区别 自感系数 感抗大小 作用
物 理 选 修
低频扼流圈 较大 较大
高频扼流圈
较小 ________ 较小 ________
直流 、阻________ 交流 低频 、通直流，阻________ 高频 通________ 通________
新课标导学
物 理
选修3-2 ·人教版
第五章
交变电流
第三节 电感和电容对交变电流的影响
第五章 交变电流
※ 了解电感和电容对交变电流的影响 ※ 了解感抗与哪些因素有关 ※ 知道交流电能“通过”电容器
※ 了解容抗与哪些因素有关
物 理 选 修
3-2 ·
人 教 版
返回导航
第五章 交变电流
在现代无线电仪器中，电容器、电
3-2 ·
人 教 版
返回导航
第五章 交变电流
重点难点突破
物 理 选 修
3-2 ·
人 教 版
返回导航
第五章 交变电流
一、电感对交变电流的阻碍作用的成因分析
1.电感对交变电流的阻碍作用的成因
通过线圈的电流大小和方向变化，都会引起通过线圈的磁通量发生变化，
从而产生感应电动势，这种现象就是自感现象。根据楞次定律，自感电动势所 引起的感应电流总是要使它产生的磁场阻碍线圈内原有磁场的变化，所以自感 电动势对线圈中电流的变化有阻碍作用，这样就形成了对交变电流的阻碍作 用，电感对交变电流阻碍作用的大小就称为感抗。
2．电容器对交变电流有阻碍作用的原因 我们知道，恒定电流不能通过电容器，原因是电容器的两个极板被绝缘介 质隔开了。当接到交流电源上时，电源使导线中的自由电荷向某一方向定向移
人 教 版
返回导航
第五章 交变电流
3．感抗的应用
类型 区别 自感系数 感抗大小 作用
物 理 选 修
低频扼流圈 较大 较大
高频扼流圈
较小 ________ 较小 ________
直流 、阻________ 交流 低频 、通直流，阻________ 高频 通________ 通________
新课标导学
物 理
选修3-2 ·人教版
第五章
交变电流
第三节 电感和电容对交变电流的影响
第五章 交变电流
※ 了解电感和电容对交变电流的影响 ※ 了解感抗与哪些因素有关 ※ 知道交流电能“通过”电容器
※ 了解容抗与哪些因素有关
物 理 选 修
3-2 ·
人 教 版
返回导航
第五章 交变电流
在现代无线电仪器中，电容器、电
3-2 ·
人 教 版
返回导航
第五章 交变电流
重点难点突破
物 理 选 修
3-2 ·
人 教 版
返回导航
第五章 交变电流
一、电感对交变电流的阻碍作用的成因分析
1.电感对交变电流的阻碍作用的成因
通过线圈的电流大小和方向变化，都会引起通过线圈的磁通量发生变化，
从而产生感应电动势，这种现象就是自感现象。根据楞次定律，自感电动势所 引起的感应电流总是要使它产生的磁场阻碍线圈内原有磁场的变化，所以自感 电动势对线圈中电流的变化有阻碍作用，这样就形成了对交变电流的阻碍作 用，电感对交变电流阻碍作用的大小就称为感抗。
2．电容器对交变电流有阻碍作用的原因 我们知道，恒定电流不能通过电容器，原因是电容器的两个极板被绝缘介 质隔开了。当接到交流电源上时，电源使导线中的自由电荷向某一方向定向移
高二上学期物理人教版选修3-2第五章第一节 交变电流课件
则经时间t
1、线圈与中性面的夹角是多少？ωt
23、、aabb边边的的速速度度是方多向大与？磁ω场L方2/2向夹角多
大？ ωt
4、 ab边产生感应电动势多大？
eab
BLv
BL1
L2 2
sin t
5、线圈中产生的感应电动势多大？
e请各2B小L1组 L讨22 论sin后t选代BS表回sin答t。
v2 v1
电流 i I m sin t 通过R时：
u iR，U m Im R.
四、交流电的图像
五、交变电流的种类
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。
5.1 交变电流
三峡水电站
• 1．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。
一、阅读课本 初步感知
➢阅读课本第一自然段，思考并回答： 恒定电流、直流电、交变电流的区别是什么？
判一判： 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 。
间t的变化如图所示,下面说法中正确的是（ ）
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝
对值最小
e
Em
0
t1 t2
t3 t4
t
-Em
1、线圈与中性面的夹角是多少？ωt
23、、aabb边边的的速速度度是方多向大与？磁ω场L方2/2向夹角多
大？ ωt
4、 ab边产生感应电动势多大？
eab
BLv
BL1
L2 2
sin t
5、线圈中产生的感应电动势多大？
e请各2B小L1组 L讨22 论sin后t选代BS表回sin答t。
v2 v1
电流 i I m sin t 通过R时：
u iR，U m Im R.
四、交流电的图像
五、交变电流的种类
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。
5.1 交变电流
三峡水电站
• 1．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。
一、阅读课本 初步感知
➢阅读课本第一自然段，思考并回答： 恒定电流、直流电、交变电流的区别是什么？
判一判： 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 。
间t的变化如图所示,下面说法中正确的是（ ）
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝
对值最小
e
Em
0
t1 t2
t3 t4
t
-Em
人教版高中物理选修(3-2)第五章《交变电流》ppt章末整合课件
一二三
3.研究交变电流某一瞬间的电流、电压、功率等,用瞬时值 (1)当线圈平面与中性面重合时,线圈中感应电动势为零。 若从此位置开始计时,则瞬时值表达式为 e=Emsinωt,i=Imsinωt。 (2)当线圈平面与中性面垂直时,线圈中感应电动势最大。 若从此位置开始计时,则瞬时值表达式为 e=Emcosωt,i=Imcosωt。 4.研究交变电流通过导体截面的电荷量时,用平均值 交流电的平均值应根据E=n������������Φt 求解,在计算交流电路中通过某段导体 的电荷量时,应用平均值计算,即 q=������t。
但是当把电压加在 P、Q 两端时,电流只经过下面那个电阻,上面的电阻 中没有电流,M、P 两端也就没有电势差,即 M、P 两点的电势相等。所以当 P、Q 接 4 V 直流时,M、N 两端电压也是 4 V。
顺便指出,如果 M、N 或 P、Q 换成接交变电压,上述关系仍然成立,因 为在交流纯电阻电路中欧姆定律照样适用。
(5)0.99 J (6)0.087 C
一二三
专题二 解决变压器问题的几种思路
1.原理思路
变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中������������Φt 相等。 2.电压思路
变压器原、副线圈的电压之比为U1
U2
=
nn12;当变压器有多个副线圈时,只
要绕在同一闭合铁芯上,任意两线圈之间总有UUQP
A.10 V,10 V B.10 V,4 V C.4 V,10 V D.10 V,0
一二三
解析:图甲是一个自耦变压器,当 A、B 作为输入端,C、D 作为输出端时, 是一个降压变压器,两边的电压之比等于两边线圈的匝数之比;当 C、D 作 为输入端,A、B 作为输出端时,是一个升压变压器,电压比也等于匝数比,所 以 C、D 接 4 V 交流时,A、B 间将得到 10 V 交流。图乙是一个分压电路, 当 M、N 作为输入端时,上下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正 比。
人教版高中物理选修3-2 第五章《交变电流》精品课件(共37张PPT)
二、教学建议
全章概述
•本章特点： 是电磁感应知识的具体应用，是恒定电流内容扩展。 •教学建议： 重视实验——猜想假设讨论 学以致用——务求真正理解
二、教学建议
一.交变电流的产生及其变化规律 区分直流电与交变电流
i 5 t -5 a 应注重对概念的准确理解： 直流电：方向不随时间变化的电流。上图b为直流电。 b i 5
2 m 2
任意时刻，两者的总功率恒定 经过一个周期
1 2 Q总 Pt T= I m RT 2
Q总 I 2 R T
Im 2I
i I m sin t
二、教学建议
T
t
二、教学建议
二.描述交变电流的物理量 正弦交流电最大值与有效值关系推导
方法2：等效法
P1 I R sin t
2 m 2
任意时刻，两电流的总功率
i1 I m sin t
i 2 I m cos t 2 2 P2 I m R co s t
微格教学
2 2 m
Pt I R (sin t cos t ) I R
e NBS sin t
二、教学建议
一.交变电流的产生及其变化规律
理解e-t 图与-t图之间的关系
二、教学建议
一.交变电流的产生及其变化规律
匀强磁场 交变电流的产生 两匀一垂直 本质：通过线圈的磁通量发生变化 右侧两图，矩形线 圈abcd在匀强磁场 中匀速转动，在线 圈中都会产生感应 电流吗? 匀速转动 绕垂直于磁场的轴
其原理基于摩擦生电和静电感应现象，不仅能够驱动微纳电子器件工作，还 可以给便携式电子设备和家用电器供电，收集电磁感应发电机不容易获取的机械 能，比如海浪能、机械振动等，将有可能成为与电磁感应发电机同等重要的发电 技术。
人教新课标高中物理选修3-2 5.2描述交变电流的物理量课件(48张ppt)
• 对有效值的理解和计算
•
如图所示为一交变电流的图象，则 该交变电流的有效值为多大？
T 思 路 点 拨 ： 找出交流电的周期 → 计算0～ 产生的热量 2
由有效值定义 T → 计算 ～T产生的热量 → 2 计算有效值
T 解析：令该交变电流通过一电阻 R，它在前半周期 内通过 2 该电阻产生的热量
• 思路点拨：
解析：(1)感应电动势的最大值为 Em≈NBωS≈3.14 V. (2) 转 过 60°角 时 的 瞬 时 感 应 电 动 势 为 e ＝ Emcos 60° ≈3.14×0.5 V＝1.57 V. (3)转过 60° 角过程中产生的平均感应电动势为 3 0.5×0.1×0.1× 2 ΔФ BSsin 60° －＝N E ＝N ＝100× V≈2.6 Δt 1 1 2π T × 6 6 2π V.
解析：(1)图示位置为中性面，从此时开始计时，交流电动 势的瞬时值为 e＝Emsin ωt. π 将 ωt＝ ，e＝10 V 代入上式，求得 Em＝20 V. 6 (2)此电流为正弦交变电流，所以交流电动势的有效值 E＝ Em 20 ＝ V＝10 2 V. 2 2
π (3)在线圈转过 的过程中，穿过线圈平面的磁通量变化量 2 Em 20 ΔΦ＝B·ΔS.据 Em＝BSω 得 ΔΦ＝ ω ＝ Wb＝0.2 Wb，故 q 100 ΔΦ 0.2 ＝R＝ C＝0.2 C. 1
重要关系 Em E＝ 2 Um U＝ 2 Im I＝ 2 －＝nΔФ E Δt － －＝ E I R＋r
适用情况 (1)计算与电流热效应 相关的量(如功率、热 量) (2)交流电表的测量值 (3)电气设备标注的额 定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 计算通过电路截面的 电荷量
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
一、电感对交变电流的阻碍作用
1．感抗实验 (1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的_阻__碍__作 用． (2)实验方法：如图，把线圈L与白炽灯串联起来，先把它 们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上．取直流电源的 电压与交流电压的有效值相等．观察两种情况下灯泡的亮度．
不是可以使负载电阻 R2 上的交流成分更少？ 试着在图 5.3－3 的基础上在虚框中画出这样的电路图．
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
为了尽量减少R2上的交流成分，应该怎样选择线圈的自感 和电容器的电容？
【点拨】 电路如图所示．由于电 容器具有“隔直流、通交流”的作 用．将电容器 C 与电阻 R2 并联，交流 成分经过电阻 R2“旁边”的电容器 C， 而直流成分不能通过电容器而通过电阻 R2，这样负载电阻 R2 上的交流成分就更少了．
练 随堂演练
智能综合训练
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
2－1 在 收 音 机 线 路 中，经天线接收下来的电信号既有高频成 分又有低频成分，经放大后送给下一级， 需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一 级，我们采用了如图所示装置电路，其中代号 a、b 应选择的 元件是( )
学 基础导学
二、电容器对交变电流的作用
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
1．容抗实验 (1) 实 验 目 的 ： 了 解 并 验 证 电 容 器 对 交 变 电 流 的 阻 碍 作 用． (2)实验电路(如图)
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
(3)实验方法：把白炽灯和电容器串联起来，先把它们接 到直流电源上，再把它们接到交流电源上，观察灯泡的发光情 况．把电容器从电路中取下来，使灯泡直接与交流电源相连， 再观察灯泡的发光情况．
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
1－1 如图所示，电路中完全相同的三只灯泡
A1、A2、A3 分别与电阻 R、电感 L、电容 C 串联，然后再并联 到“220 V 50 Hz”的交流电源上，三只灯泡亮度恰好相同．若 保持交变电压有效值 U 不变，将交变电流的频率增大到 60 Hz， 则发生的现象是( )
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
3．电感和电容对交变电流的影响
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
学 基础导学
物理 选修3-2
练 随堂演练
智能综合训练
2.交变电流能够“通过”电容器的理解 当电容器接到交流电源上时，由于两极板间的电压变化， 电压升高时，形成充电电流，电压降低时，形成放电电流， 充、放电交替进行，电路中就好像交变电流“通过”了电容 器，实际上，自由电荷并没有通过两极板间的绝缘介质．
物理 选修3-2
第五章 交变电流
结论 ×
×
答案： B
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
电容器、电感线圈、二极管这三种电路元 件，它们的导电特性不同，接不同的电源电压，就会产生不同 的现象，应根据它们的特性和所加的电压逐一判断发生的现 象．
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
结论 ×
√
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
选项 CD诊断Fra bibliotek若x是二极管，则a、b接直流电源时， 正、反接时，二极管只能有一次导通， 甲灯只能有一次亮，与题意不符
若y是二极管，分析与C同，乙灯在直流 电源正反接时，有一次亮，而接交流电 源时，因二极管的单向导电性，乙灯应 时亮时灭，与题意不符
答案： D
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
把电感器和电容器连接在同一个电路中，可 以得到电流中的不同成分(如直流成分、高频成分、低频成 分)，此时，电感器和电容器就相当于不同电流成分的筛选 器．
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
3．感抗的应用
类型 区别 自感系数
低频扼流圈 较大
作用
通_直__流___、 阻_交__流___
高频扼流圈
_较__小___ 通_低__频___、 通__直__流__、 阻_高__频___
物理 选修3-2
第五章 交变电流
为尽量减少 R2 上的交流成分，应该选用自感系数较大的线 圈和电容较大的电容器．
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
练 随堂演练
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
1．对交变电流能够通过电容器的正确理解是( ) A．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动 B．在有电容器的交流电路中，有电荷定向移动 C．当电容器接到交变电源上时，电容器交替进行充、放 电，电路中才有交变电流 D．当电容器接到交变电源上时，因为有自由电荷通过电 容器，电路中才有交变电流
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都 很小(如L＝1 mH，C＝200 pF)，此电路的重要作用是( )
A．阻直流通交流，输出交流 B．阻交流通直流，输出直流 C．阻低频通高频，输出高频交流 D．阻高频通低频，输出低频交流和直流
A．三灯亮度不变 B．三灯均变亮 C．A1 不变、A2 变亮、A3 变暗 D．A1 不变、A2 变暗、A3 变亮
物理 选修3-2
第五章 交变电流
解析：
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
答案： D
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
电感、电容在交变电流电路中的应用
A．与甲灯串联的元件 x 是电容器，与乙灯串联的元件 y 是电感线圈
B．与甲灯串联的元件 x 是电感线圈，与乙灯串联的元件 y 是电容器
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
C．与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是 电容器
D．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y 是二极管
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
2．容抗 (1)容抗：表示电容对__交__流__阻碍作用的大小． (2)影响容抗大小的因素：电容器的电容__越__大__，交流的 频率_越__高___，容抗越小． (3)电容器的特点：“通交流、隔直流；通高频 、阻低 频．”
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
(3) 实 验 现 象 ： 接 通 __直__流__ 电 源 时 ， 灯 泡 亮 些 ； 接 通 _交__流___电源时，灯泡暗些．
(4)实验结论，电感线圈对_交__变___电流有阻碍作用． 2．感抗 (1)物理意义：表示电感对__交__变__电流__阻__碍____作用的大 小． (2)影响感抗大小的因素：线圈的_自__感__系__数___越大，交流 的__频__率__越高，感抗越大．
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
如图所示，甲、乙是规格相同 的灯泡，接线柱 a、b 接电压为 U 的直流电 源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相 连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当 a、b 接电压的有效值为 U 的交流电源时，甲灯发出微弱的光， 乙灯能正常发光，则下列判断正确的是( )
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
2．电感器的应用 (1)低频扼流圈：可起到“通直流、阻交流”的作用． (2)高频扼流圈：可起到“通直流、通低频，阻高频”的 作用．
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
3．电感和电容的组合应用 根据电感、电容对交变电流阻碍作用的特点，可以将二者 结合到一起来完成一定的任务． (1)如果将电容器与负载并联，然后与电 感线圈串联，就能更好的起到滤掉电流中交 流成分或高频成分的作用，如图所示． (2)如果将电感线圈与负载并联，然后与电容器串联，就能 更好的起到滤掉电流中直流成分和低频成分的作用，如图所 示．
物理 选修3-2
第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练