粤教版高中物理选修(3-2)第二章 第一节《认识交变电流》ppt课件
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高二物理粤教版选修3-2 第二章交变电流 课件
例1
图2－1
A．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大
B．t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变 C．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变 D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小
【精讲精析】
t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大，但
此时磁通量的变化率为零，感应电动势和感应电流均 为零，感应电流方向发生改变， A项错，C项对；t2 、 t4 时刻磁通量为零，而磁通量的变化率最大，所以感 应电动势最大，选项B、D错误． 【答案】 C
本章优化总结
知识网络构建
本 章 优 化 总 结
专题归纳整合
章末综合检测
知识网络构建
交 变 电 流
交 变 电 流
专题归纳整合
交变电流的变化规律理解及应用
1 ．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴 匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流． 2 ．从中性面开始计时，感应电动势瞬时值的表达 式为 e ＝ NBSωsinωt ，感应电动势的最大值为 Em ＝ NBSω.
思路 5：原理思路．变压器原线圈中磁通量发生变 化，铁芯中ΔΦ/Δt相等；当遇到“ 时有ΔΦ1/Δt＝ΔΦ2/Δt＋ΔΦ3/Δt. ”形变压器
例3 (双选)如图2－3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 ( )
【精讲精析】 (1) 感应电动势的最大值 Em ＝ 2 NBSω＝100× 0.5× 0.1 ×2π V＝3.14 V. (2)转过 60° 时的瞬时感应电动势： e ＝ Emcos60° ＝3.14× 0.5 V＝1.57 V. (3)通过 60° 角过程中产生的平均感应电动势： 3 100× 0.5× × 0.12 2 E ＝NΔΦ/Δt＝ V≈2.6 V. π 3 2π
粤教版选修3-2物理：第2章-交变电流《认识交变电流、交变电流的描述》课件
(2)整个线圈中的感应电动势由 AB 和 CD 两部分组成，且 eAB＝eCD，所以
甲：e＝0 乙：e＝ eAB＋eCD＝BSω· sin ωt 丙：e＝ BSω
(3)若线圈有 N 匝，则相当于 N 个完全相同的电源串联，所以
甲：e＝0 乙：e＝ NBSωsin ωt 丙：e＝ NBSω
学习目标
知识储备
典例精析
课堂小结
自我检测
ΔΦ 1.n Δt
BLv
2.楞次 右手
一、观察交变电流的图象 电流 电压 示波器
二、交变电流的产生 1.交流 线圈 磁极 转动 滑环 电刷 2.垂直 不切割
三、用函数表达式描述交变电流 Em· sin ωt 瞬时 2.两 峰值 nBSω 四、用图象描述交变电流
学习目标
知识储备
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
三、交变电流的规律
例3 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 OO′ 轴以 10π rad/s 的角速度匀速转动，如图 7 所示，匀强磁场的磁感应强度为 0.5 T，问： (1)该线圈产生的交变电流电动势的峰值、电流的峰值分别是多少. (2)若从中性面位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的表达式. (3)线圈从中性面位置开始，转过 30° 时，感应电动势的瞬时值是多大.
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
[要点提炼] 1.正弦式交变电流瞬时值表达式： (1)当从中性面开始计时：e＝ Emsin ωt . (2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e＝ 2.正弦式交变电流的峰值表达式：Em＝ 3.两个特殊位置： (1)中性面：线圈平面与磁场 e 为 0 ，i 为 0 ，Φ
粤教版高中物理选修3-2课件：2-第一节认识交变电流
zxxkw
线圈转动到中性面的垂面时，磁通量为零、磁通 量的变化率最大、感应电动势最大。
zxxkw
a（b）、d（c）边垂直 切割磁感应线，
特点:B∥S，φ=0，E最大，I最 大，感应电流方向b到a
１、交变电流： 大小 和 方向都随时间
做 的周电期流性叫变做交化变电流．
电压和电流随时间按 正弦交流电．
zxxkw
特点:B⊥S，Φ最大， E=0,I=0中性面
没有边切割磁感应线
b
c
a
d
kA
L
B
zxxkw
无电流
c
d
b
K L
A
a
B
电流最大、方向：d-a-b-c-d
c
b
dk
a
A
L
B
b a
c
K A
L
d
B
b
c
a
d
kA
L
B
无电流
电流最大、方向: a-d-c-b-a
无电流
线圈转一周有两次经过中性面，每次经过中 性面时，线圈中的电流改变方向，每转一 周电流的方向改变两次。
正弦规变律化的交流电叫
２、交流电zxx的kw 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 正弦交流电 ．
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，
zxxkw zxxkw zxxkw
（2）线圈经过中性面时，电流将改变方．
2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电 动势最大。
线圈转动到中性面的垂面时，磁通量为零、磁通 量的变化率最大、感应电动势最大。
zxxkw
a（b）、d（c）边垂直 切割磁感应线，
特点:B∥S，φ=0，E最大，I最 大，感应电流方向b到a
１、交变电流： 大小 和 方向都随时间
做 的周电期流性叫变做交化变电流．
电压和电流随时间按 正弦交流电．
zxxkw
特点:B⊥S，Φ最大， E=0,I=0中性面
没有边切割磁感应线
b
c
a
d
kA
L
B
zxxkw
无电流
c
d
b
K L
A
a
B
电流最大、方向：d-a-b-c-d
c
b
dk
a
A
L
B
b a
c
K A
L
d
B
b
c
a
d
kA
L
B
无电流
电流最大、方向: a-d-c-b-a
无电流
线圈转一周有两次经过中性面，每次经过中 性面时，线圈中的电流改变方向，每转一 周电流的方向改变两次。
正弦规变律化的交流电叫
２、交流电zxx的kw 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 正弦交流电 ．
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，
zxxkw zxxkw zxxkw
（2）线圈经过中性面时，电流将改变方．
2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电 动势最大。
高二物理粤教版选修3-2课件2.1认识交变电流(问题探究式)
知识链结
1．如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在 匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动 势e＝BSωsin ωt的图是( )
线圈只有在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速 转动，且从中性面开始计时，产生的电动势e＝ BSωsin ωt，由此判断，只有A选项符合．
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
电流方向改变多少次?
二、交变电流的产生 1.中性面：垂直磁场方向的平面．
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大φ=BS， 但△φ/△t =0最小，（ ab和cd边都不切割磁感线）， 线圈中的感应电动势为零． （ 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． 2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电动势 最大。
N N
S S
二、交变电流的产生
B∥S Φ=0 E最大
I最大
感应电流方向a到b
线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈中的电动势最大 (V⊥B)
二、交变电流的产生
B⊥ S V // B
Φ最大
E=0 I=0
中性面
B∥ S V⊥ B Φ=0 E、I最大
感应电流方向b到a
二、交变电流的产生
思考与讨论
线圈转动一周， 多少次经过中性面?
二、交变电流的产生
交变电流是如何产生的呢？
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
（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？
二、交变电流的产生
将立体图转化为平面图
高中物理第二章第一节认识交变电流课件粤教版选修3-2
交变电流的产生过程分析． 如图所示，线圈沿逆时针方向转动．
【典例 1】 (多选)下图中哪些情况线圈中产生了交 流电( )
1．如图所示，矩形闭合线圈 ABCD 在匀强磁场中绕 垂直于磁场方向的转轴 OO′以恒定的角速度转动，当线 圈平面转到与磁场方向垂直的位置时( )
2．如图是交流发电机的示意图．线圈 abcd 在磁场中 匀速转动产生交流电．线圈的 ab 边和 cd 边连在两个金属 滑环上，两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连．当 线圈沿逆时针方向转动时，关于电流方向以下判断正确 的是( )
提炼知识 1．交流与直流． (1)交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的 电流，叫作交变电流，简称交流． (2)恒定电流：强弱和方向都不随时间变化的电流， 叫作恒定电流，简称直流．
小试身手 1．甲、乙两电路中电流与时间关系如图所示，属于 交变电流的是( )
图甲 A．甲、乙都是 C．乙是，甲不是
1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴 OO′匀速转动，如图所示位置( )
A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小
第二章 交变电流
学习目标
1. 知道交变电流和恒定 电流. 2. 知道交流发电机的构 造，理解交变电流产生 的原理. 3. 理解中性面的概念．
重点 难点
重点难点
1.知道什么是交变电流. 2. 掌握交变电流的产生 和特点．
1.理解线圈平面处于中性 面时的特征. 2.交变电流产生的过程分 析.
知识点一 交变电流
图乙 B．甲是，乙不是 D．甲、乙都不是
知识点二 交变电流的产生
2019-2020年粤教版高中物理选修3-2课件：2.1 认识交变电流(共32张PPT)
(√ )
【提示】 (2)只要电流方向发生改变就是交流电． (4)闭合线圈在磁场中转动磁通量不一定改变，不一定产生交变电流． (5)绕垂直磁场的轴．
2．下列选项所示的各图象中表示交变电流的是( ) 【导学号：97752083】
A
B
C
D
D [B、C 两图象中，虽然电流大小随时间做周期性变化，但方向从图上 看在 t 轴一侧方向不变，故不是交变电流．A 图中电流的方向没发生变化，不 是交变电流．D 图中，从图上看电流分布在 t 轴两则，电流的大小、方向均做 周期性变化，是交变电流．故选 D．]
甲
乙
图 2-1-4
A．t1、t3 时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B．t1、t3 时刻线圈中感应电流方向改变 C．t2、t4 时刻线圈中磁通量最大 D．t2、t4 时刻线圈中感应电动势最小
思路点拨：①Φ -t 图线斜率表示电动势． ②Φ＝0 的位置线圈处于垂直中性面，Φ 最大线圈处于中性面．
B [从题图乙可以看出，t1、t3 时刻通过线圈的磁通量最大，线圈经过中性 面位置时线圈中感应电流方向改变，A 错误，B 正确；t2、t4 时刻通过线圈的磁 通量为零，线圈处于与中性面垂直的位置，此时感应电动势和感应电流均为最 大，故 C、D 均错误．]
线圈在匀强磁场中转动问题的三点注意 (1)矩形线框在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，但不 是唯一方式． (2)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． (3)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 流方向不变．
图 2-1-6 A．磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大 B．磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大 C．磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最小 D．磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小
粤教版高中物理选修3-2课件第二章：交变电流第一、二节认识交变电流义变电流的描述.pptx
交变电流的大小和方向都是随时间变化的那么我们如何来表示交变电流的大小和方向呢
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第二章：交变电流
第一、二节认识交变电流、交变电流的描述
一、电流的分类：
1、直流电：电流方向不随时间变化，其大小可以随时间变化的电流叫 直流电
2、交流电：电流方向随时间变化，其大小可以随时间变化的电流叫交 流电 3、恒定电流：强弱和方向都不随时间改变，的电流叫恒定电流。其i–t 图线是一条平行于时间轴的直线
交变电流规
律的推导:
eab Bl1v sin t
v l2
2
由上两式可得： eab
Bl1
l2 2
sin t
又 eab ecd 且串联，所以整个线圈产生的电动势：
e eab ecd bl l2 sin t Bs sin t
令 E由m此可B见s，则Em：与e线圈的E形m s状i和n 转轴t 的如位有置ENm无匝关线N。圈Bs，则
5、中性面的特点：
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，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．
提出问题：
交变电流的大小和方向都是随时间变化的，那么我们如何来表 示交变电流的大小和方向呢？
四、用函数表达式描述交变电流的规律：
大小变化规律-------按正弦规律变化：
叫e电 动Em势s的in最t大值 叫i 电I流m的sin最大t 值 叫u 电 压U m的s最in大值t
Em Bs
Im
Em R
um ImR
如有N匝线圈，则
Em NBs
e Em sint
Em Bs
空白演示
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第二章：交变电流
第一、二节认识交变电流、交变电流的描述
一、电流的分类：
1、直流电：电流方向不随时间变化，其大小可以随时间变化的电流叫 直流电
2、交流电：电流方向随时间变化，其大小可以随时间变化的电流叫交 流电 3、恒定电流：强弱和方向都不随时间改变，的电流叫恒定电流。其i–t 图线是一条平行于时间轴的直线
交变电流规
律的推导:
eab Bl1v sin t
v l2
2
由上两式可得： eab
Bl1
l2 2
sin t
又 eab ecd 且串联，所以整个线圈产生的电动势：
e eab ecd bl l2 sin t Bs sin t
令 E由m此可B见s，则Em：与e线圈的E形m s状i和n 转轴t 的如位有置ENm无匝关线N。圈Bs，则
5、中性面的特点：
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，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．
提出问题：
交变电流的大小和方向都是随时间变化的，那么我们如何来表 示交变电流的大小和方向呢？
四、用函数表达式描述交变电流的规律：
大小变化规律-------按正弦规律变化：
叫e电 动Em势s的in最t大值 叫i 电I流m的sin最大t 值 叫u 电 压U m的s最in大值t
Em Bs
Im
Em R
um ImR
如有N匝线圈，则
Em NBs
e Em sint
Em Bs
粤教版-选修3-2--第一节认识交变电流名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件
电流减小
dcba
电流增大
dcba
电流减小
abcd
abcd
dcba
dcba
电流增大
电流减小
电流增大
电流减小
中性面：线圈平面与磁感线垂直旳位置叫做中性面．
位置
磁通量φ
φ/ t
感应电动势
a中性面 • b中
最大
性零面
旳垂
零
面最大
零
最大
零
最大
不变
c中性面
最大 零 零 零 变化
• b中 性零面 旳垂 面最大
交流发电机：产生交变电流旳装置称为交流发电机。可
分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机。（课本
P41页资料活页）
在线圈转动旳过程中，电流是怎样变化旳呢?
如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动旳四个过程
①何时磁通量最大？何时磁通量最小？ ②何时电动势最大？何时电动势最小？ ③线圈中旳电流大小和方向怎样变化？
从示波器显示旳图象 可知，小灯泡两端旳
电压是按正弦规律
变化旳，即经过小灯 泡旳电流是按正弦规 律变化旳。研究表白， 我们日常生活和生产 中所使用旳交变电流 是按正弦规律变化旳 交变电流。
交变电流是怎么产生旳呢？
三、交变电流旳产生
演示试验二： 把电流表接入模型发电机旳输出端，摇动发电机手柄， 使线圈在磁极之间转动，观察电流表指针摆动情况。
（3）线圈经过中性面时，电流将变化方向，线圈转 动一周，两 次经过中性面，电流方向变化 两次．
课堂小结:
一、交变电流旳图象 波形：大小和方向都随时间周期性变化； 日常生活和生产中所使用旳交变电流是按正弦规律变 化旳交变电流； 二、交变电流旳产生 由交流发电机产生:线圈在磁场中匀速转动，产生旳 电流大小和方向都随时间做周性变化；
dcba
电流增大
dcba
电流减小
abcd
abcd
dcba
dcba
电流增大
电流减小
电流增大
电流减小
中性面：线圈平面与磁感线垂直旳位置叫做中性面．
位置
磁通量φ
φ/ t
感应电动势
a中性面 • b中
最大
性零面
旳垂
零
面最大
零
最大
零
最大
不变
c中性面
最大 零 零 零 变化
• b中 性零面 旳垂 面最大
交流发电机：产生交变电流旳装置称为交流发电机。可
分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机。（课本
P41页资料活页）
在线圈转动旳过程中，电流是怎样变化旳呢?
如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动旳四个过程
①何时磁通量最大？何时磁通量最小？ ②何时电动势最大？何时电动势最小？ ③线圈中旳电流大小和方向怎样变化？
从示波器显示旳图象 可知，小灯泡两端旳
电压是按正弦规律
变化旳，即经过小灯 泡旳电流是按正弦规 律变化旳。研究表白， 我们日常生活和生产 中所使用旳交变电流 是按正弦规律变化旳 交变电流。
交变电流是怎么产生旳呢？
三、交变电流旳产生
演示试验二： 把电流表接入模型发电机旳输出端，摇动发电机手柄， 使线圈在磁极之间转动，观察电流表指针摆动情况。
（3）线圈经过中性面时，电流将变化方向，线圈转 动一周，两 次经过中性面，电流方向变化 两次．
课堂小结:
一、交变电流旳图象 波形：大小和方向都随时间周期性变化； 日常生活和生产中所使用旳交变电流是按正弦规律变 化旳交变电流； 二、交变电流旳产生 由交流发电机产生:线圈在磁场中匀速转动，产生旳 电流大小和方向都随时间做周性变化；
高中物理 第二章 交变电流 第一节 认识交变电流课件 粤教选修32粤教高中选修32物理课件
2021/12/10
第九页，共二十九页。
小试身手 2．如图所示的线圈中无法产生交变电流的是( )
解析：根据当线圈绕垂直于磁场的轴转动，磁通量发生
变化，才能产生交变电流，B、C、D 均可以产生，故选 A.
2021/12/10
答案：A
第十页，共二十九页。
拓展一 交变电流的产生过程
把两个发光时颜色不同的发光二极管并联，注意使两 者正负极的方向不同，然后连接到教学用的发电机的两端 (如图)．转动手柄，两个磁极之间的线圈随着转动，观察 发光二极管的发光情况．实验现象说明了什么？
2021/12/10
第十三页，共二十九页。
图中②、④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动势 和感应电流达到最大值．其中图②的电流沿 abcd 流动， 图④的电流沿 dcba 流动．
2021/12/10
第十四页，共二十九页。
【典例 1】 (多选)如图所示为演示交变电流产生的 装置图，关于这个实验，正确的说法是( )
No Image
12/10/2021
第二十九页，共二十九页。
2021/12/10
第三页，共二十九页。
3．波形图． (1)定义：电流和电压随时间变化的图像． (2)观察方法：用示波器进行观察． 4．日常生活和生产中所使用的交变电流，它是按正 弦规律变化的交变电流． 判断正误 (1) 大 小 随 时 间 做 周 期 性 变 化 的 电 流 一 定 是 交 变 电 流．(×) (2)只有按正弦规律变化的电流才是交变电流．(×)
2021/12/10
A．穿过线圈的磁通量为零 B．穿过线圈的磁通量最大 C．线圈产生的感应电动势为零 D．线圈产生的感应电动势最大
高中创新设计物理粤教版选修3-2课件：第二章 1-2 认识交变电流 交变电流的描述
答案
【深度思考】
(1)交变电流的大小一定是变化的吗？ 答案 变的. (2)交变电流与直流电的最大区别是什么？ 答案 交变电流与直流电的最大区别在于交变电流的方向发生周期 交变电流的大小不一定变化，如方波交变电流，其大小是不
性变化，而直流电的方向不变.
答案
典例精析
例1
如图所示的图象中不属于交变电流的有( D )
图1 答案 能，因为图中产生交变电流的关键因素是轴垂直于磁感线，线
答案
圈闭合，对轴的位置和线圈形状没有特别要求.
典例精析
例2
如图所示线圈中无法产生交变电流的是( A )
解析
由交变电流的产生条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈
的形状及转轴的位置没有特别要求.故选项A正确.
解析答案
例3
如图2所示为演示交流电产生的装置图，关于这个实验，正确的
典例精析
例5
线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图 7所示，由 )
图可知(
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置
B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度
4.两个特殊位置物理量的特点 名称 位置 中性面 线圈平面与磁场垂直 中性面的垂面 线圈平面与磁场平行
磁通量
磁通量的变化率 感应电动势 电流方向
最大
零 零 改变
零
最大 最大 不变
【深度思考】
如果将图 1 中的线圈 abcd 换为三角形，轴 OO′ 也不在中心位置，其他 条件不变，还能产生交变电流吗？
Em e i＝ ＝ sin ωt＝Imsin ωt. R＋r R＋r
答案
3.对感应电动势峰值的理解 (1)对转轴的要求：在线圈所在平面内且与磁场垂直.当线圈平面与磁场平行 时，线圈中的感应电动势达到峰值，且满足Em＝nBSω. (2)决定因素：由线圈匝数n、磁感应强度B、转动角速度ω和线圈面积S决定，
【深度思考】
(1)交变电流的大小一定是变化的吗？ 答案 变的. (2)交变电流与直流电的最大区别是什么？ 答案 交变电流与直流电的最大区别在于交变电流的方向发生周期 交变电流的大小不一定变化，如方波交变电流，其大小是不
性变化，而直流电的方向不变.
答案
典例精析
例1
如图所示的图象中不属于交变电流的有( D )
图1 答案 能，因为图中产生交变电流的关键因素是轴垂直于磁感线，线
答案
圈闭合，对轴的位置和线圈形状没有特别要求.
典例精析
例2
如图所示线圈中无法产生交变电流的是( A )
解析
由交变电流的产生条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈
的形状及转轴的位置没有特别要求.故选项A正确.
解析答案
例3
如图2所示为演示交流电产生的装置图，关于这个实验，正确的
典例精析
例5
线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图 7所示，由 )
图可知(
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置
B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度
4.两个特殊位置物理量的特点 名称 位置 中性面 线圈平面与磁场垂直 中性面的垂面 线圈平面与磁场平行
磁通量
磁通量的变化率 感应电动势 电流方向
最大
零 零 改变
零
最大 最大 不变
【深度思考】
如果将图 1 中的线圈 abcd 换为三角形，轴 OO′ 也不在中心位置，其他 条件不变，还能产生交变电流吗？
Em e i＝ ＝ sin ωt＝Imsin ωt. R＋r R＋r
答案
3.对感应电动势峰值的理解 (1)对转轴的要求：在线圈所在平面内且与磁场垂直.当线圈平面与磁场平行 时，线圈中的感应电动势达到峰值，且满足Em＝nBSω. (2)决定因素：由线圈匝数n、磁感应强度B、转动角速度ω和线圈面积S决定，
粤教版高中物理选修3-2课件 认识交变电流课件2
教 学
B．磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大， 当
方
堂
案 磁通量的变化率最大
设
双 基
计
达
C．线圈平面每次经过中性面时，感应电流的方向不会 标
课
前 自
发生改变
课
主
时
导 学
D．线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，磁通量的变
作 业
化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变
菜单
YJ ·物理 选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 2－1－1(a)、(b)．转动手柄，两个磁极之间的线圈随着转动．发
学 方
光二极管都能发光，说明发电机发出的电流方向在改变，这
当 堂
案 种电流是怎样产生的，具有什么特点呢，这节课来探讨这些 双
设
基
计 问题．
达
标
课
前
自
课
主
时
导
作
学
业
图教 2－1－1
菜单
●教学流程设计
教 学 教 法 分 析
课 堂 互 动 探 究
教 学
线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为 当
方
堂
案 设
b→a→d→c.
双 基
计
达
线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为 标
课
前 自
a→b→c→d.
课
主
时
导 学
线圈由丁位置回到甲位置过程中，电流方向为
作 业
a→b→c→d.
菜单
YJ ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
粤教版高中物理选修3-2课件 认识交变电流课件1
从中性面开始计时，则有：
(1)瞬时电动势的表达式：e＝Emsin ωt 或_e__＝__N__B_S__ω__s_i_n__ω__t_.e
表示交流电的__瞬___时__值___，Em 表示交流电的__最__大___值___，ω 表示交
流电的 (2)_瞬_角_时_速_电_度_流__的_．表达式：_i_＝__N__B_S_ω_R_s_i_n_ω__t_.
由闭合电路欧姆定律得：
栏
目
i＝R＋e r＝RE＋mrsin ωt，即写成：i＝Imsin ωt，R 两
链 接
端电压写成：u＝Um sin ωt.
交流发电机在工作时电动势为 e＝ Emsin ωt，若将 发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减少一半，其他 条件不变，则电动势为( )
栏 目 链 接
栏 目
链
位置，必定是线圈平面与磁感线垂直的位置，是穿过 接
线圈的磁通量最大的位置．
答案：ABD
►练习
1．如图是交流发电机的示意图．线圈 abcd 在磁场中匀速转动产
生交流电．线圈的 ab 边和 cd 边连在两个金属滑环上，两个滑环通过
金属片做的电刷和外电路相连．当线圈沿逆时针方向转动时，关于电
栏
目
流方向以下判断正确的是( )
链
接
A．当线圈转到图甲的位置时，线圈中的电流方向为
d→c→b→a
B．当线圈转到图乙的位置时，线圈中的电流方向为 栏
a→b→c→d
目 链
接
C．当线圈转到图丙的位置时，线圈中的电流方向为
d→c→b→a
D．当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为
a→b→c→d
解析：AC、甲丙图中，ab 和 cd 边运动方向与磁感线方向平行，
(1)瞬时电动势的表达式：e＝Emsin ωt 或_e__＝__N__B_S__ω__s_i_n__ω__t_.e
表示交流电的__瞬___时__值___，Em 表示交流电的__最__大___值___，ω 表示交
流电的 (2)_瞬_角_时_速_电_度_流__的_．表达式：_i_＝__N__B_S_ω_R_s_i_n_ω__t_.
由闭合电路欧姆定律得：
栏
目
i＝R＋e r＝RE＋mrsin ωt，即写成：i＝Imsin ωt，R 两
链 接
端电压写成：u＝Um sin ωt.
交流发电机在工作时电动势为 e＝ Emsin ωt，若将 发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减少一半，其他 条件不变，则电动势为( )
栏 目 链 接
栏 目
链
位置，必定是线圈平面与磁感线垂直的位置，是穿过 接
线圈的磁通量最大的位置．
答案：ABD
►练习
1．如图是交流发电机的示意图．线圈 abcd 在磁场中匀速转动产
生交流电．线圈的 ab 边和 cd 边连在两个金属滑环上，两个滑环通过
金属片做的电刷和外电路相连．当线圈沿逆时针方向转动时，关于电
栏
目
流方向以下判断正确的是( )
链
接
A．当线圈转到图甲的位置时，线圈中的电流方向为
d→c→b→a
B．当线圈转到图乙的位置时，线圈中的电流方向为 栏
a→b→c→d
目 链
接
C．当线圈转到图丙的位置时，线圈中的电流方向为
d→c→b→a
D．当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为
a→b→c→d
解析：AC、甲丙图中，ab 和 cd 边运动方向与磁感线方向平行，
新课标粤教版3-2选修三2.2《交变电流的描述》课件
• 教学策略：采用实验探究、问题讨论、案例分析等多种教学方法，引导学生积 极参与课堂活动，激发学生的学习兴趣和探究欲望。同时，注重理论联系实际 ，将交变电流的知识与日常生活和工业生产中的应用相结合，帮助学生更好地 理解和掌握所学知识。
02 交变电流基本概念
交变电流定义及特点
交变电流定义
大小和方向都随时间作周期性变 化的电流叫做交变电流，简称交 流。
释放能量。
电容对交变电流阻碍作用研究
容抗
电容对交变电流具有阻碍作用，称为容抗。容抗的大小与电容器 的电容和交变电流的频率成反比。
相位差
电容会使交变电流的电压滞后于电流，造成相位差。相位差的大小 与电容器的电容和交变电流的频率有关。
储能与释能
电容在交变电流中具有储能和释能的作用。当电压增大时，电容储 存能量；当电压减小时，电容释放能量。
05 实际生活中应用案例分析
家庭用电安全常识普及
安全用电原则
讲解安全用电的基本原则，如不使用破损的电线和电器，不乱接 乱拉电线，不用湿手触摸电器等。
安全用电标志识别
介绍常见的安全用电标志，如“禁止合闸”、“禁止用水灭火”等 ，并解释其含义。
家庭用电事故案例分析
通过案例分析，让学生了解家庭用电事故的原因和后果，以及如何 避免类似事故的发生。
确今后的努力方向和目标。
拓展延伸：非正弦式交变电流简介
非正弦式交变电流的产生和特点
介绍非正弦式交变电流的产生原理和特点，如波形不规则、 频率不固定等。
非正弦式交变电流的分析方法
介绍分析非正弦式交变电流的基本方法，如傅里叶级数展 开、频谱分析等。
非正弦式交变电流的应用和前景
介绍非正弦式交变电流在实际应用中的情况和未来可能的发展趋 势，如电力电子技术的应用、新能源发电中的非正弦波形等。
02 交变电流基本概念
交变电流定义及特点
交变电流定义
大小和方向都随时间作周期性变 化的电流叫做交变电流，简称交 流。
释放能量。
电容对交变电流阻碍作用研究
容抗
电容对交变电流具有阻碍作用，称为容抗。容抗的大小与电容器 的电容和交变电流的频率成反比。
相位差
电容会使交变电流的电压滞后于电流，造成相位差。相位差的大小 与电容器的电容和交变电流的频率有关。
储能与释能
电容在交变电流中具有储能和释能的作用。当电压增大时，电容储 存能量；当电压减小时，电容释放能量。
05 实际生活中应用案例分析
家庭用电安全常识普及
安全用电原则
讲解安全用电的基本原则，如不使用破损的电线和电器，不乱接 乱拉电线，不用湿手触摸电器等。
安全用电标志识别
介绍常见的安全用电标志，如“禁止合闸”、“禁止用水灭火”等 ，并解释其含义。
家庭用电事故案例分析
通过案例分析，让学生了解家庭用电事故的原因和后果，以及如何 避免类似事故的发生。
确今后的努力方向和目标。
拓展延伸：非正弦式交变电流简介
非正弦式交变电流的产生和特点
介绍非正弦式交变电流的产生原理和特点，如波形不规则、 频率不固定等。
非正弦式交变电流的分析方法
介绍分析非正弦式交变电流的基本方法，如傅里叶级数展 开、频谱分析等。
非正弦式交变电流的应用和前景
介绍非正弦式交变电流在实际应用中的情况和未来可能的发展趋 势，如电力电子技术的应用、新能源发电中的非正弦波形等。
高中物理 第二章 交变电流 第一节认识交变电流课件 粤教版选修32
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，通过线圈的磁通量的绝对值最小
22
第二十二页，共31页。
例3、线圈从中性面开始转动，角速度是ω，线圈中的感应
电动势的峰值是Em，那么(nà me)在任一时刻t感应电动势的瞬时值e
为
．若电路总电阻为Ｒ，则感应电流的
12
第十二页，共31页。
B⊥S
中v∥性B (zhōng xìng) 面
Φ最大 E=0 I=0
B∥S
Φ=0
v⊥B
E、I最大
感应电流(gǎnyìng diàn liú)方向b到a
13
第十三页，共31页。
判断此位置有没有感应电流(gǎnyìng diàn liú)，方 向怎么样？
V//B
N
b
N
c
a
v
a
则发电机的感应(gǎnyìng)电e动势NBSsin t Em sin t
即电路(diànlù)中将产生按正弦规律变化的交变电流
电流随时间变化的关系是 电压随时间变化的关系是
I Im sin t U Um sin t
10
第十页，共31页。
如图所示，t=0时，
=0，此时的感应电动势e=0，
线圈平面与磁场垂直
i
t
A
B
C
D
28
第二十八页，共31页。
4.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位
于线圈平面(píngmiàn)内的固定轴转动，线T圈2 中
的感应电动势随时间的变化规律如图 T1
T3 T4
所示，下面说法中正确的是( D )
A.T1时刻通过线圈(xiànquān)的磁通量为零
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与磁感线垂直的位置，是穿过线圈的磁通量最大的位置，所以
A 选项正确，B、C 选项错误．由楞次定律(或右手定则)知，在
中性面处穿过线圈的磁场的方向不发生变化，但磁通量的增减
情况发生了变化，决定感应电流方向的两个因素中若是其中一
个因素发生变化，感应电流方向必然发生变化，故D 选项正确．
答案：AD
1．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时， 下列说法正确的是( C )
【例题】处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd，以恒定的角速 度绕 ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与 ab 垂直．在 t＝0 时
刻，线圈平面与纸面重合(如图 2－1－4 所示)，线圈的 cd 边离
开纸面向外运动．若规定由 a→b→c→d→a
方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应
电流 i 随时间 t 变化的图线是( ) 图 2－1－4
1．(双选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势 e
－t 图象如图 2－1－5 所示，则在以下时刻正确的是( AD )
A．t1、t3 线圈通过中性面
B．t2、t4 线圈中磁通量最大
C．t1、t3 线圈中磁通量变化率最大 D．t2、t4 线圈平面与中性面垂直 图 2－1－5
解析：中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，线圈平 面与磁感线平行时，磁通量最小，感应电动势最大．
解析：用图象来表达线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交
变电流的变化情况，首先确定初值，其次确定大小变化的情况，
从而确定曲线的走向．
在 0 时刻cd 边离开纸面向外运动，由右手定则可知产生的 感应电流方向是a→b→c→d→a，即题中的正方向．并且由图 知，线圈所处的位置与磁感线平行，线圈中的感应电动势和感 应电流都达最大值，故从几个图象中应确认为C 正确． 答案：C
动势最小为零，感应电流为零[如图 2－1－3 中(a)，(c)，(e)位置]．
②当线圈与磁感线平行时，通过线圈的磁通量最小，感应 电动势最大，线圈中的感应电流也最大[如图 2－1－3 中(b)，(d) 位置]．
故线圈离开中性面时，感应电动势、感应电流变大，线圈
回到中性面时感应电动势、感应电流变小． (2)方向变化的规律 线圈每经过一次中性面时，感应电流的方向就改变一次， 一个周期线圈要两次经过中性面，故线圈转动一周感应电流的 方向改变两次．
第二章
第一节
交变电流
认识交变电流
知识点 1 交变电流的概念
大小和方向 都随时间作___________ 周期性变化 1．交变电流的定义：____________
的电流叫交变电流，简称交流电． 2．波形图：电流或电压随时间变化的图象． 3．示波器：能够直观显示电信号随时间变化的情况的一种 常用的电子仪器．
图 2－1－2
知识点2
交变电流的产生及其变化规律
1．交变电流产生的原理和条件：
图 2－1－3
如图 2－1－3 所示，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴
做匀速转动的线圈能产生大小和方向都随时间变化的交变电
流．图中交变电流实际上是 ab、cd 边做切割磁感线运动产生的．
2．中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫中性面． 3．交变电流的变化规律 (1)大小变化的规律 ①当线圈经过中性面时，通过线圈的磁通量最大，感应电
4．我们日常生活和生产中所使用的交变电流是按正弦规律
变化的．图 2－1－1 是用示波器观察到的正弦交流电随时间变
化的图象．
图 2－1－1
5．注意
大小和方向都不变 的电流叫恒定电流；___________ 大小变化而 (1)___________________
方向不变 _________的电流也是直流电． (2)大小不变而方向改变的电流也是交变电流．如图 2－1 －2 中的甲是交流电，乙则是直流电．
A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大
B．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大
C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零
D．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零
解析：当线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，线
圈中的感应电动势等于零．
题型1
交变电流及其变化规律的理解
【例题】(双选)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向
的轴匀速转动，以下正确的是( )
A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大
B．在中性面时，感应电动势不为零
C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零
D．线圈每通过一次动但不产生感应电动势的 位置，是线圈的每一条边都不切割磁感线的位置，是线圈平面