高考物理-第一课时-交变电流的产生和描述导与练复习PPT课件

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2023版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

2023版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
(4)交变电动势的最大值Em=nBSω,与转轴位置无关,与线圈形状 无关.
2.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时,规定
开始方向为正值)
物理量
函数表达式
图像
磁通量
Φ=Φmcos ωt=BScos ωt
电动势
e=Emsin ωt=nBSωsin ωt
物理量 电压 电流
函数表达式 u=Umsin ωt=RR+Emrsin ωt i=Imsin ωt=RE+mrsin ωt
一交流电的图像,它们的周期 T 和最大值 Um 相同,则实线所对应的交
流电的有效值 U 满足
()
A.U=U2m
B.U=
2Um 2
C.U>
2Um 2
D.U<
2Um 2
【答案】D 【解析】因虚线是正弦交流电的图像,则该交流电的有效值为 U 有效 值=U2m= 22Um,由图可知,在任意时刻,实线所代表的交流电的瞬时值 都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值,则实线所代表的交流电的有 效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值,则 U< 22Um,故 D 正确.
2.有效值的计算方法 (1)公式法:利用 E=Em2,U=U2m,I= Im2计算,只适用于正(余)弦式 交变电流. (2)利用有效值的定义计算(非正弦式电流):计算时“相同时间”至 少取一个周期或为周期的整数倍.
例 1 (2020 年海南卷)图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙
所示电流按正弦规律变化,分别用 I1 和 I2 表示甲和乙两种电流的有效




2.正弦式交变电流 (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.

人教版高中物理《交变电流》优秀PPT课件

人教版高中物理《交变电流》优秀PPT课件
有多个副线圈时满足 n1I1=n2I2+n3I3+……
变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制 变压器的低压线圈匝数少而通过的电流大,应用较粗的导线绕制
第十六页,共28页。
4.理想变压器的输入功率由输出功率决定: P 1U 1I1U 2I2U R 222nn 2U 112/R 2
即在输入电压确定以后,输入功率和原线圈电压与 副线圈匝数的平方成正比,与原线圈匝数的平方成反比, 与副线圈电路的电阻值成反比。
b. 频率 交变电流在1s内完成周期性变化的次数,叫做 交变电流的频率,通常用f表示,单位是赫兹(Hz).
c. 周期和频率的 关系是
T 1 f
f1 T
ω=2π/T= 2πf
d. 转速 单位时间线圈转过的转数.单位为 r/s 或 r/min
第四页,共28页。
3、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电的有效值。
的最大值为
E m N 0 B 8 0 . 0 0 S 2 0 1 2 8 0 1 0 4 0 V 0 4 . 4 V 8 ③
感应电动势的有效值
EEm4.48V3.2V

22
通过电流的有效值
I E 3.2 A6m 4 A ⑤ R1R2 4010
第十页,共28页。
5.一气体放电管,当其两电极间的电压超过
通过摩擦小轮带动磁极转动,使线圈中产生正弦交流电,
给车头灯供电。
已 知 自 行 车 车 轮 半 径 r=35cm , 摩 擦 小 轮 半 径
r0=1.00cm, 线圈有n=800匝,线圈横截面积s=20cm2,总

交变电流复习ppt课件

交变电流复习ppt课件

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17
2、如图所示,当交流电源的电压(有效值)U=220V、 频率f=50Hz时,三只灯A、B、C的亮度相同(L无直流 电阻)。
(1)将交流电源的频率变为f=100Hz,
则 ( AC ) (2)将电源改为U=220V的直流电源,
则 ( BC ) A.A灯比原来亮 B.B灯比原来亮 C.C灯和原来一样亮 D.C灯比原来亮
单位:赫兹
0.02s
我国市电的频率是
50Hz 可编辑课件PPT
6
2、交流电的峰值和瞬时值公式:
e
E
mO

Em
T
峰值
瞬时值 eEmsint()
t
e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt
电动势峰值Em=NBLV=NBSω
电流峰值Im=Em/R
路端电压峰值Um=ImR
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7
高二物理选修3-2 交变电流复习课件
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1
知识网络
交变电流的产生及其变化规律
峰值

瞬时值

描述交变电流的物理量

有效值、平均值

周期、频率
电感、电容的作用
交流电路
变压器
远距离输电
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2
一、交变电流的产生
1、产生:闭合矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于
磁感线的轴线做匀角速转动时,闭合线圈中就有
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14
4.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 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

《交变电流》PPT课件下载高中物理 人教版1

《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:

3.2交变电流的描述课件(21张PPT)

3.2交变电流的描述课件(21张PPT)
电流为I,让该交变电流和恒定电流分别通过
同一电阻(阻值为R),在一个周期(T=0.2 s)内,
该交变电流产生的热量
Q'=1 2 Rt1+2 2 Rt2=(4 2 A)2R×0.1 s+(-3 2 A)2R×0.1 s=5R
在一个周期内恒定电流通过该电阻产生的热量Q=I2RT=0.2 s·I2R。
项目
物理含义
重要关系
适用情况
瞬时值
交变电流某一
时刻的值
e=Emsin ωt
i=Imsin ωt
计算线圈某一时刻的受力情况
最大的瞬时值
Em=nBSω
m
Im=
确定用电器的耐压值
最大值
+
项目
物理含义
有 效

跟交变电
流的热效
应等效的
恒定电流

平 均


重要关系
m
E=
2
m
U=
I=
2
m
2
(正弦式交变电流)
Δ

=n Δ = +
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
计算通过电路横截面的电荷量
知识拓展:电感器和电容器对交变电流的作用
1.电感器对交流电的阻碍作用
由于线圈与交变电流之间的电磁感应作用所引起的阻碍作
由Q=Q'得,I=5 A,即此交变电流的有效值I'=I=5 A。
新知探究
三、正弦式交变电流的公式和图像
如果已知交变电流的周期T或频率f,又知道它的电压的有效值或峰值,

高考物理总复习 第十章 第1节 交变电流的产生及描述课件

高考物理总复习 第十章 第1节 交变电流的产生及描述课件

ppt精选
6
[典题例析]
(2014·连云港摸底)如图 10-1-2 甲所示为一台小型发电机的 示意图,单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时,产生的电 动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为 1.0 Ω, 外接灯泡的电阻为 9.0 Ω。求:
图 10-1-2
(1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式;
函数图像,函数式为 i=Imcos ωt。
ppt精选
9
[针对训练] 1.(2014·榕城区三模)矩形线圈的面积为 S,匝数为 n,在磁感应强
度为 B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴 OO′以角速度 ω 匀 速转动。当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时 ( )
图 10-1-3
ppt精选
10
A.线圈中的电动势为 nBSω
B.线圈中的电动势为 0
C.穿过线圈的磁通量为 0
D.穿过线圈的磁通量变化率最大 解析:图示时刻线框的四边都不切割磁感线,不产生感应电动
势,即线圈中的电动势为 0,故 A 错误,B 正确;图示时刻线 框与磁场垂直,磁通量最大,为 Φ=BS,故 C 错误;图示位置
线圈中的电动势为 0,根据法拉第电磁感应定律 E=nΔΔΦt 可知穿
持与外电路的连接。关于其工作原理,下列分析正确的是( )
A.当线圈平面转到中性面的瞬间,穿过线圈的磁通量最大
B.当线圈平面转到中性面的瞬间,线圈中的感应电流最大
C.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,穿过线圈的磁通量最小
D.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,线圈中的感应电流最小
ppt精选
12
解析:当线圈平面转到中性面的瞬间,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,线圈中的感应电流为 零,选项 A 正确 B 错误;当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间, 穿过线圈的磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大, 感应电流最大,选项 C 正确 D 错误。

高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 第1节 交变电流的产生及其描述课件

高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 第1节 交变电流的产生及其描述课件
第十六页,共三十六页。

-17命题(mìng
tí)点一
命题(mìng
tí)点二
命题(mìng
tí)点三
2.两个特殊位置及其特点
两个特殊位置

意 图


Φ
中性面
Φ 最大, t =0,e=0,i=0,交
与中性面垂
直的位置
Φ=0, t 最大,e 最大,i 最
变电流方向发生改变
Φ
大,交变电流方向不改变
位置对应起来,再根据特殊位置求特征解。
12/9/2021
第二十一页,共三十六页。
-22命题(mìng
tí)点一
命题(mìng
tí)点二
命题(mìng
tí)点三
即学即练
1.(2017·河南开封一模)如图所示,甲为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时
针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示。发电机线圈内阻为1
时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于(guānyú)其工作原理,下
列分析正确的是(
)
A.当线圈平面转到中性面的瞬间,穿过线圈的磁通量最大
B.当线圈平面转到中性面的瞬间,线圈中的感应电流最大
C.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,穿过线圈的磁通量最小
AC
D.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,线圈中的感应电流最小
E1=Bl1vy②
由图可知vy=vsin ωt③
则整个线圈的感应电动势为
e1=2E1=Bl1l2ωsin ωt④
(2)当线圈由图丙位置开始运动时,
在t时刻整个线圈的感应电动势为
e2=Bl1l2ωsin(ωt+φ0)。
12/9/2021

交变电流的产生和描述ppt课件

交变电流的产生和描述ppt课件

线圈位于与中性面垂直的位置时,磁通量为零.但磁通
01
量的变化率
最大.
线圈从中性面开始计时,函数表达式e=Emsin ωt,从
02
垂直中性面 开始计时,函数表达式e=Emcos ωt.
2.描述交变电流的物理量 (1)周期和频率 ①周期 T:交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间,单位是秒(s).公式: T=2ωπ. ②频率 f:交变电流在单位时间(1 s)内完成周期性变化的次数,单位是赫兹(Hz). ③周期和频率的关系 T=1f或 f=1T. (2)交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值 ①瞬时值:交变电流某一瞬时的值,是时间的函数. ②峰值:交变电流所能达到的最大值. ③有效值:让交变电流与恒定电流分别通过阻值相等的电阻,如果它们在相同的时间内 产生的热量相等,则这个恒定电流的数值规定为这个交变电流的有效值.
在图中标出此刻线圈感应电流的方向.
线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大?
线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大?
四.设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机 做多少功?
五.从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过R的电荷量是多少?
六.图中电流表和电压表的示数各是多少?
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高三物理复习课件(导与练福建)第10章 第一课时 交变电流的产生和描述
(对应学生用 书第136页)
知道交变电流的产生及正弦交流电各物
1
理量的变化规律、图象.
2
理解交变电流有效值的意义,会对简单
交变电流的有效值进行计算.
(对应学生用书第136页)
1.交变电流的产生和变化规律
○ 思路点拨:①用右手定则判断感应电流方向;②从垂直中性面开始应 按余弦规律变化;③求通过R的电荷量用平均值;④求电功应使用电流 有效值;⑤电压表、电流表示数为有效值.
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可得
E=2×
22BLv=
(1)线圈位于与中性面垂直的位置时,磁通量为零.但磁通量的变化率 最大.
(2)线圈从中性面开始计时,函数表达式e=Emsin ωt,从垂直中性面 开始计时,函数表达式e=Emcos ωt.
2.描述交变电流的物理量 (1)周期和频率 ①周期 T:交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间,单位是秒(s).公式: T=2ωπ. ②频率 f:交变电流在单位时间(1 s)内完成周期性变化的次数,单位是赫兹(Hz). ③周期和频率的关系 T=1f或 f=1T. (2)交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值 ①瞬时值:交变电流某一瞬时的值,是时间的函数. ②峰值:交变电流所能达到的最大值. ③有效值:让交变电流与恒定电流分别通过阻值相等的电阻,如果它们在相同的时间内 产生的热量相等,则这个恒定电流的数值规定为这个交变电流的有效值.
④平均值:线圈在转动过程中从一个位置到另一位置所产生的电动势的平均值,称为该 过程的平均电动势,其数值可用 E =nΔΔΦt 计算.
对正弦式交变电流,其有效值和峰值之间的关系:
I= Im ≈0.707Im,U=Um ≈0.707Um,E= Em≈0.707Em.
2
2
2
(对应学生用书第136~137页) 1.如图中不属于交变电流的是( D )
(2)线圈平面与中性面垂直时,S∥B,Φ=0,ΔΔΦt 最大,e 最大,i 最大,电流方向不改 变.
3.交变电流瞬时值表达式书写的基本思路 (1)确定正弦式交变电流的峰值,根据已知图象或由公式 Em=nBSω 求出相应峰值. (2)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式. 如:①线圈从中性面位置开始转动,则 it 图象为正弦函数图象,函数式为 i=Imsin ωt. ②线圈从垂直中性面位置开始转动,则 it 图象为余弦函数图象,函数式为 i=Imcos ωt.
A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直 B.t=0.01 s时刻Φ的变化率达最大 C.0.02 s时刻感应电动势达到最大 D.该线圈相应的感应电动势图象如图(乙)所示 解析:中性面位置应为磁通量最大,磁通量变化率为零,产生感应电动势为零,ACD错 误,B正确.
(对应学生用书第137~139页)
交变电流的产生及变化规律 1.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)
思路点拨:从感应电流的方向、大小及变化趋势三个方面分析确定感应电流 变化的图象.
解析:由于 t=0 时,线圈的转动方向如图(乙),由右手定则判断可得,此时 ad 中电流 方向为由 a 到 d,线圈中电流方向为 a→d→c→b→a,与规定的电流正方向相反,电流为负 值.又因为此时 ad、bc 两边的切割速度方向与磁场方向分别成 135°、45°夹角,由 E=2Blv⊥,
解析:方向随时间做周期性变化是交流电的最主要特征,也是交流电和直流电的根本区 别.交流电的方向一定改变,而大小可以变也可以不变.所以不仅B、C图中是交流电, A图中也是.只有D图中电流方向不变,不属于交流电.
2.(2010 年广东卷改编)如图是某种正弦式交变电压的图象,由图可确定该电压的 (D)
A.周期是 0.01 s B.最大值是 110 V
规律 物理量 磁通量
=BScos ωt
电动势 =nBSωs in ωt电压=RR+Emrsin ωt
电流 =RE+mrsin ωt
函数 Φ=Φmcos ωt
图象
e=Em·sin ωt u=Um·sin ωt
i=Im·sin ωt
2.两个特殊位置的特点 (1)线圈平面与中性面重合时,S⊥B,Φ 最大,ΔΔΦt =0,e=0,i=0,电流方向将发生改 变.
C.有效值是 55 2 V D.表达式是 u=110 2sin 100πt(V)
解析:由题图知最大值 Um=110 2 V,有效值 U=Um=110 V,周期 T=0.02 s,ω=2π
2
T
=100π rad/s,表达式 u=Umsin ωt=110 2sin100πt (V),D 正确.
3.一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 变化的图象如图(甲)所示,则下列说法中正确的是( B )
2012高三物理复习课件(导与练福建)第10章
第一课时 交变电流的产生和描述
(对应学生用书第136页) 1.知道交变电流的产生及正弦交流电各物理量的变化规律、图象. 2.理解交变电流有效值的意义,会对简单交变电流的有效值进行计算.
(对应学生用书第136页) 1.交变电流的产生和变化规律 (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. (2)正弦式交变电流的产生:将线圈置于匀强磁场中,并绕垂直于磁感线的轴匀速转动, 线圈中就会产生正弦式交变电流.
(1)只要线圈在匀强磁场中绕线圈平面内垂直于磁场的轴匀速转动,就产生 正弦式交流电,其变化规律与线圈的形状、与转动轴处于线圈平面内哪个位置无关.
(2)线圈转动一周两次经过中性面,所以一个周期内电流方向改变两次.
【例1】 如图(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(乙))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(丙)四幅图中正确的是( )
(3)中性面 ①定义:与磁场方向垂直的平面.
②特点:
a.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.
b.线圈转动一周,两次经过中性面,线圈每经过中性面一次,电流的方向就改变一 次.
(4)正弦式交变电流的图象(线圈在中性面位置开始计时)
(5)正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) ①电动势e随时间变化规律:e=Emsin_ωt. ②电压u随时间变化规律:u=Umsin_ωt. ③电流i随时间变化规律:i=Imsin_ωt. 其中ω为线圈转动的角速度,Em=NBSω 若线圈电阻为r,外电路电阻为R,则e、u、i关系为:e=i(R+r),u=iR.
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