《交变电流》PPT新教材1
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_新教材高中物理第三章交变电流1交变电流课件新人教版选择性必修第二册
两种电流除大小不同外，还有何区别？
提示：手电筒中的电流为恒定电流；日光灯中的电流为交变电流。
[知识梳理] 1．恒定电流 大小和方向都不随时间变化的电流。 2．直流 方向 不随时间变化的电流。 3．交变电流 大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流。
4．交变电流的图像 (1)波形图：电压或电流随时间变化的图像。 (2)观察方法：用示波器或电压传感器观察。 5．日常使用的各种充电器能把交变电流变成低压直流。
(1)该线圈产生的电动势的峰值、电流的峰值分别是 多少？
(2)写出感应电动势随时间变化的表达式。 (3)线圈从图示位置转过 60°时，感应电动势的瞬时值是多大？
[思路点拨]
[解析] 先根据 Em＝NBSω 计算电动势的最大值，再根据计时起点确定瞬时 值表达式是 e＝Emsin ωt 还是 e＝Emcos ωt。
第3章 交变电流 1 交变电流
核心素养目标
1．知道交变电流和直流的概念。 2．理解交变电流的产生过程，会
分析电动势和电流方向的变化 规律。 3．知道交变电流的变化规律及表 示方法，知道交变电流的瞬时 值、峰值的物理含义。知道中 性面的物 手电筒中干电池能给小灯泡提供电流，家用日光灯工作时也有电流通过，这
2．交变电流的感应电动势的最大值由线圈匝数 N、磁感应强度 B、转动角 速度 ω 及线圈面积 S 共同决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关。如图 所示的几种情况，若几个线圈的 N、B、S、ω 相同，则感应电动势的最大值相同。
[例题 2] 一个正方形线圈的匝数为 10，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，如图所示，匀强磁场的磁感应强度为 0.5 T，则：(π 取 3．14)
提示：手电筒中的电流为恒定电流；日光灯中的电流为交变电流。
[知识梳理] 1．恒定电流 大小和方向都不随时间变化的电流。 2．直流 方向 不随时间变化的电流。 3．交变电流 大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流。
4．交变电流的图像 (1)波形图：电压或电流随时间变化的图像。 (2)观察方法：用示波器或电压传感器观察。 5．日常使用的各种充电器能把交变电流变成低压直流。
(1)该线圈产生的电动势的峰值、电流的峰值分别是 多少？
(2)写出感应电动势随时间变化的表达式。 (3)线圈从图示位置转过 60°时，感应电动势的瞬时值是多大？
[思路点拨]
[解析] 先根据 Em＝NBSω 计算电动势的最大值，再根据计时起点确定瞬时 值表达式是 e＝Emsin ωt 还是 e＝Emcos ωt。
第3章 交变电流 1 交变电流
核心素养目标
1．知道交变电流和直流的概念。 2．理解交变电流的产生过程，会
分析电动势和电流方向的变化 规律。 3．知道交变电流的变化规律及表 示方法，知道交变电流的瞬时 值、峰值的物理含义。知道中 性面的物 手电筒中干电池能给小灯泡提供电流，家用日光灯工作时也有电流通过，这
2．交变电流的感应电动势的最大值由线圈匝数 N、磁感应强度 B、转动角 速度 ω 及线圈面积 S 共同决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关。如图 所示的几种情况，若几个线圈的 N、B、S、ω 相同，则感应电动势的最大值相同。
[例题 2] 一个正方形线圈的匝数为 10，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，如图所示，匀强磁场的磁感应强度为 0.5 T，则：(π 取 3．14)
交变电流课件PPT
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[合作探讨] 如图5-1-5所示，一矩形导体线圈在匀强磁场中绕中心轴OO′做匀速圆周运 动．
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图5-1-5
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探讨1：从不同位置开始计时，交变电流的最大值和瞬时值是否相同？ 【提示】 从不同位置开始计时，交变电流的最大值是相同的，瞬时值不 同．
【答案】 B
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线圈在匀强磁场中转动问题的分析方法
1．知道线圈处于两个特殊位置的特点．即Φ、
ΔΦ Δt
、e、i的大小及i的方向特
点．
2．分析线圈在不同时刻的位置及穿过它的磁通量、磁通量的变化率情况，
利用楞次定律或右手定则判断感应电流的方向．
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交变电流的变化规律
[先填空] 1．瞬时值表达式：电动势：e＝ Emsinωt ，电压：u＝ Umsinωt ， 电流i＝ Imsinωt . 2．峰值：表达式中的Em、Um、Im分别为电动势、电压和电流可能达到的最 大值，叫做峰值． 3．正弦式电流：按 正弦规律变化的交变电流．
(2)过程分析，如图5-1-1所示．
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图5-1-1
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(3)中性面：线圈平面与磁场 垂直 的位置． [再判断] 1．线圈转一周有两次经过中性面，每转一周电流方向改变一次．( ×) 2．当线圈中的磁通量最大时，产生的电流也最大．( × ) 3．交流电源没有正负极之分．( √ )
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
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【解析】 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．
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
2π
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。
(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
2π
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。
人教版《交变电流》完美版PPT1
4．有效值与峰值的大小关系：
U
1 2
U
m
0.707U m
I=
1 2
Im
=
0.707Im
5．说明： （1）在各种使用交变电流的电器设备上，
所标注的额定电压、额定电流值，都是交流的有 效值。
（2）电器仪表测量的也都是交流的有效值。
人教版 选 修1-1 高二物 理 3.3 交变电 流 教学 课件( 共39张P PT)
1．电容器主要应用： 隔直流，通交流。
【解析】电容器的充电和放电表现为交流 通过了电容器。金属中的电流时由于负电荷的 定向移动形成的，它等效于正电荷向相反方向 的移动。上图用到了这样的等效画法。
台式收音机、 录音机都用电网中的交流 代替电池供电，所以机内都有“整流”电路， 把交流变为直流。但是整流后仍有一部分交流 成分，这部分电流通过扬声器时会产生嗡嗡的 声音。为了解决这个问题，在整流电路和收音 机的工作电路之间要安装电容器，整流后的交 流成分大部分流过这个电容器，流过收音机工 作电路的就是比较稳定的直流了。
人教版 选 修1-1 高二物 理 3.3 交变电 流 教学 课件( 共39张P PT)
人教版 选 修1-1 高二物 理 3.3 交变电 流 教学 课件( 共39张P PT)
4．描述交流的物理量
（1）周期T：完成一次周期性变化所需的时间。
（2）频率f：1s内交变电流完成周期性变化的次数。
（3）关系：互为倒数。我国使用的频率是50 Hz。
2．答：照明、动力电路的电压有效值分别 为220V、380V；峰值分别为
220 2V 311V 380 2V 538V
3．答：220V，311V。
人教版 选 修1-1 高二物 理 3.3 交变电 流 教学 课件( 共39张P PT)
《交变电流》》课件
3 热电效应法
通过热电材料的热电效应可以产生电动势， 进而产生交变电流。热电材料的种类较多， 如铁素体材料等。
4 机械振荡法
通过机械振荡的运动引起导体的运动，从而 产生交变电动势。
测量方法
电磁式电流表法
电磁式电流表法是较为常见的电流测量方法， 它利用电流在电磁场中产生的力，测出电流的 大小。
电桥法
频率
交变电流的频率指单位时间内电流变化的次数， 通常以赫兹(Hz)为单位计量。
电压变化
交变电压与交变电流存在本质联系，通常情况 下交变电压与交变电流呈正弦波形变化。
特点
正弦波
正弦波是交变电流最常见的波形，也是电力系统中 最基本的波形。正弦波的频率不同，电流的性质对 系统的影响也不同。
可产生
交变电流可以通过变压器、电动机、发电机等电器 设备产生，其产生方法多样。
工业领域
家庭用电
在工业领域，交变电流广泛应用于电动机、电阻炉、 变压器、电弧焊接等方面。
在家庭用电中，交变电流用于供电、家电拍打等方 面。家庭用电的电压和功率较小。
城市建设
随着智能化技术的不断发展，交变电流在城市建设 中越来越广泛，如智能家居、公共交通、医疗设备
高科技领域
借助于交变电流的便携性和高效性能，交变电流在 航空航天、卫星制造等高科技领域得到了广泛应用。
电桥法是利用电桥的平衡条件，在测量对象和 标准电阻之间调整电桥参数，使电桥达到平衡 来测量电流。
电势式电流表法
电势式电流表法是根据欧姆定律，通过测量电 阻器两端的电压来测量电流大小。
霍尔电流传感器法
通过在电路中插入霍尔电流传感器，可以测量 交变电流的大小和方向，还可以测量交变电流 的功率等参数。
交变电流》课件共31张
（1）发电机的基本组成： 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）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
第五章 交变电流
1.放置在水平面上彼此平行的导轨与电阻R相连， 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，与导轨平
思考:磁通量是多大?
0
E=Bsω是最大感应电动势吗？
第五章 交变电流
问题3.若单匝线框从中性面开始转动,经过 一段时间t,在这一时刻整个线框产生的电 动势又是多大?
c a
d
F H
V4
θ
第五章 交变电流
中性面
V3
c d
F H
瞬时值
b
a
中性面
V4
θ
V4⊥
θ
V4∥ θ
V3⊥
V3∥
V3
e BL1V3 sin BL1V4 sin
§5.1 交变电流
永丰中学物理组
第五章 交变电流
定子
转子
电刷
第五章 交变电流
【演示1】 观察小灯泡的发光情况
“亮”、“闪”
亮: 说明有电流通过灯泡 闪: 通过灯泡电流大小是变化
线框中产生的感应电流强度大小是变化的
第五章 交变电流
【演示2】 二极管的发光情况
交替发光
G
通过二极管的电流方向是周期性变 化的
的交流电．既然是切割磁感线的运动，根据E＝Blv即可求
得感应电动势，要注意v应代入瞬时值求得瞬时感应电动 势．导体棒速度为零时，瞬时电动势为零，就在此时改变 速度方向，也同时改变电流方向． 解析:(1)因为导体棒做简谐运动，必定在AA′和BB ′中间的OO′速度最大，此时刻便是v=v0cosωt的 计时起点． 导体棒产生的感应电动势
《交变电流》课件1(人教版选修3-2)
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。
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
e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt
Em=NBSω叫电动势的最大值 Im=Em/R叫电流的最大值 Um=ImR叫电压的最大值
e Em sin t
e
Em
3T 4
0 TT 42
- Em
（1）线圈与磁感线垂直时 ①感应电动势_最__小__,磁通量_最__大__。 ②是电流方向_发__生__变__化__的位置。
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
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？
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
e
2BL1
L2 2
sin t
BS
sin t
中性面
B
D(C)
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：
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
e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt
Em=NBSω叫电动势的最大值 Im=Em/R叫电流的最大值 Um=ImR叫电压的最大值
e Em sin t
e
Em
3T 4
0 TT 42
- Em
（1）线圈与磁感线垂直时 ①感应电动势_最__小__,磁通量_最__大__。 ②是电流方向_发__生__变__化__的位置。
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
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？
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
e
2BL1
L2 2
sin t
BS
sin t
中性面
B
D(C)
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：
《交变电流》高中物理精品课件1
电容对交变电流的阻碍作用
通交流 ，隔直流 隔直电容器 通高频 ，阻低频 高频旁路电容器(C小)
《交变电流》高中物理精品课件1
《交变电流》高中物理精品课件1
•
1.我热爱这种浑然天成的泥泞。泥泞 诞生了 跋涉者,它给忍 辱负重 者以光 明和力 量,给苦 难者以 和平和 勇气。 一个伟 大的民 族需要 泥泞的 磨砺和 锻炼,它 会使人 的脊梁 永远不 弯,使 人在艰 难的跋 涉中懂 得土地 的可爱 、博大 和不可 丧失,懂 得祖国 之于人 的真正 含义。 当我们 爱脚下 的泥泞 时,说明 我们已 经拥抱 了一种 精神。
•
6.苹果落地是自古以来就有的现象,其 现象背 后也始 终包含 着万有 引力的 本质。 但只有 牛顿最 先透过 现象看 到了本 质。透 过现象 看本质,这需要 背景知 识的储 备,更需 要积极 的持恒 的思维 状态。
•
7.个性并非社会的敌人,而是社会的逻 辑前提 。社会 是人之 共性和 个性的 统一体;共性相 约,个性 相得;共性是 社会的 基础,个 性是社 会的灵 魂。扼 制个性 便是扼 制了社 会之根 本。
课后习题P40 2
自
~ 前
级
R
输
入
C向 ~后 级 输 出
《交变电流》高中物理精品课件1
《交变电流》高中物理精品课件1
(2)高频旁路电容：通高频，阻低频。
在电子技术中，从某一装置输出的交流常常既有高频成分，
又有低频成分。如果只需要把低频成分输送到下一级装置，可以
在一级电路的输入端并联一个电容器。这样，进入下一级的高频
L
~R1
R2
现
直流电，灯泡不亮，
象
交流电，灯泡亮了
二、电容对交变电流的阻碍作用
通交流 ，隔直流 隔直电容器 通高频 ，阻低频 高频旁路电容器(C小)
《交变电流》高中物理精品课件1
《交变电流》高中物理精品课件1
•
1.我热爱这种浑然天成的泥泞。泥泞 诞生了 跋涉者,它给忍 辱负重 者以光 明和力 量,给苦 难者以 和平和 勇气。 一个伟 大的民 族需要 泥泞的 磨砺和 锻炼,它 会使人 的脊梁 永远不 弯,使 人在艰 难的跋 涉中懂 得土地 的可爱 、博大 和不可 丧失,懂 得祖国 之于人 的真正 含义。 当我们 爱脚下 的泥泞 时,说明 我们已 经拥抱 了一种 精神。
•
6.苹果落地是自古以来就有的现象,其 现象背 后也始 终包含 着万有 引力的 本质。 但只有 牛顿最 先透过 现象看 到了本 质。透 过现象 看本质,这需要 背景知 识的储 备,更需 要积极 的持恒 的思维 状态。
•
7.个性并非社会的敌人,而是社会的逻 辑前提 。社会 是人之 共性和 个性的 统一体;共性相 约,个性 相得;共性是 社会的 基础,个 性是社 会的灵 魂。扼 制个性 便是扼 制了社 会之根 本。
课后习题P40 2
自
~ 前
级
R
输
入
C向 ~后 级 输 出
《交变电流》高中物理精品课件1
《交变电流》高中物理精品课件1
(2)高频旁路电容：通高频，阻低频。
在电子技术中，从某一装置输出的交流常常既有高频成分，
又有低频成分。如果只需要把低频成分输送到下一级装置，可以
在一级电路的输入端并联一个电容器。这样，进入下一级的高频
L
~R1
R2
现
直流电，灯泡不亮，
象
交流电，灯泡亮了
二、电容对交变电流的阻碍作用
交变电流ppt-完美课件1
圈中的感应电动势为多大？
e 2BL1v1 2BL1vsint
v
v L2
2
e BL1L2 sint BSsint
D(C)
交变电流ppt-完美课件1PPT-精品课件 （实用 版）
交变电流ppt-完美课件1PPT-精品课件 （实用 版）
思考：若线圈有N匝呢？
相当于N个完全相同的电源串联
则： e NBS sin t
交变电流ppt-完美课件1PPT-精品课件 （实用 版）
交变电流ppt-完美课件1PPT-精品课件 （实用 版）
用发电机产生的电流，大小和方向都在不断地变化，是一种交变 电流。
立 体 图
平
A(B)
A(B)
面
A(B)
D(C) D(C)
图
D(C) B
D(C) B
A(B)
B
A( B B)
D(C) B
e0
（1）电流按正弦规律变化 i Im sin t
Im
Em Rr
（2）电路上的电压按正弦规律变化 u Um sint
i 电流 I m sin t ，u通过R时i：R，U m Im R.
交变电流ppt-完美课件1PPT-精品课件 （实用 版）
交变电流ppt-完美课件1PPT-精品课件 （实用 版） 交变电流ppt-完美课件1PPT-精品课件 （实用 版）
中性面位置
与中性面垂直的位置
人 交教 变版 电高 流p二pt物-完理美选课择件性1必PP修T-二精第品三课章件 （3实.1用《交版变）电流》共14张ppt
图5－1－2
人 交教 变版 电高 流p二pt物-完理美选课择件性1必PP修T-二精第品三课章件 （3实.1用《交版变）电流》共14张ppt