高中物理选修3-2第二章交变电流ppt课件
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人教高中物理选修3-2-5.1交变电流课件(人教版)
值圈为平面Em与= 中性，面经有时一间夹t角，，此感时应线
电动势瞬时值e=
。
交流电的有效值是根据交流电的热效应规定的，
反应的是交流电在能量方面的平均效果。让交
流电与恒定电流通过阻值相同的电阻，若在相
等时间内产生的热量相等，这一恒定电流值就
是交流电的有效值。
对正弦交流电，其最大值和有效值之间的关系
为E=
• 四种方法中第一种方法操作性强,也是教材中 推出的产生交变电流的原理方法。
• 四种方法中第一种方法操作性强, 也是教材中推出的产生交变电流 的原理方法。
• 在第一种方法中，中性面是指
• 设n匝线圈从中性面以角速度ω开
始绕垂直于匀强磁场B的轴匀速
转则动转，动令过程ab中=d感c=L应1，电a动d=势bc的=L最2 ，大
人教高中物理 选修3-2 交变电流
主要内容 知识点一、正弦交流电的产生 知识点二、交流电的有效值
• 正弦交流电的产生主要有以下四种方式：
• 方法一:矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场 的轴匀速转动. （E=BLVsinθ）
• 方法二:磁场按正弦规律变化 • 方法三：导体棒的有效长度按正正弦规律变化
• 方法四：导体棒的速度按正弦规律变化
（电子重力不计，一切电阻均不计）则 （ AB ） A．电子往复运动 （设不与板撞击） B．往复运动周期为2秒（设不与板撞击） C．电子作直线运动，最终到上极板 D．电子作直线运动，最终到下极板
• 5、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形， 每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的 匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功 率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外， 其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为 （ B ）
高中物理选修3-2交变电流课件13663
第十四页，共23页。
词语：变化
拼音：biànhuà
解释：事物在形态上或本质上产生新的状况。《易·乾》：“乾道变化，各正性命。”孔颖达疏：“变，谓后来改前；以渐移改，谓之 变也。化，谓一有一无；忽然而改，谓之为化。”汉贾谊《鵩鸟赋》：“万物变化兮，固无休息。”宋戴复古《昭武太守王子文日与 李贾严羽共观前辈》诗之四：“意匠如神变化生，笔端有力任纵横。”艾青《帐篷》诗：“任凭风吹雨打，我们爱自己的家，它是这
第三页，共23页。
词语：大小
拼音：dàxiǎo
交变电流(AC) 解释：（１）（～儿）指大小的程度：这双鞋我穿上～正合适。（２）辈分的高低：不分～｜没大没小。（３）大人小孩儿：全
家～五口｜大大小小六个人。
• 交变电流(交流):大小和方向都随
时间做周期性变化的电流.
第四页，共23页。
词语：交流
拼音：jiāoliú 解释：谓江河之水汇合而流。汉班昭《东征赋》：“望河洛之交流兮，看成皋之旋门。”唐杜甫《陪李北海宴历下亭》诗：“修竹不 受暑，交流空涌波。”仇兆鳌注：“《三齐记》：歷水出歷祠下，众源竞发，与濼水同入鹊山湖。所谓交流也。”指水渠纵横交错而 流。《文选·何晏＜景福殿赋＞》：“若乃虯龙灌注，沟洫交流。”李善注：“言为虯龙之形，吐水灌注，以成沟洫，交横而流。”犹 齐流。宋梅尧臣《秋雨篇》诗：“恐然惊觉汗交流，树上已听呼雌鳩。”《红楼梦》第一○五回：“贾母没有听完，便吓得涕泪交 流，连话也説不出来。”犹言来往。宋陆游《晚步江上》诗：“山林独往吾何恨，车马交流渠自忙。”茅盾《子夜》一：“从南到北， 又从北到南，匆匆地杂乱地交流着各色各样的车子。”谓相互传播；交换。谢觉哉《书同文，语同音》：“字难写：‘提起笔有千斤 重’；话难说：‘字同音不同’。这是我们学习文化和交流文化的很大‘绊脚石’。”巴金《关于＜春天里的秋天＞》：“他们之间就只有 这样一种感情的交流。”
教科版高中物理选修3-2：《交变电流》课件2-新版
图2－1－1
三、正弦交变电流的变化规律 1．函数特点 瞬时电动势：e＝ Emsinω t ， 瞬时电压：u＝ Umsinω t ， 瞬时电流：i＝ Imsinω t 式中Em、Um、Im分别表示电动势、电压、电流的 最大值． 2．图像特点(图2－1－2)
图2－1－2
一、正弦交流电瞬时值的导出过程 1．中性面：垂直于磁感线的平面．
1 交变电流
1．了解交变电流的概念，知道交变电流是生活中常用的 电流．
2．掌握交变电流的产生过程．(重点) 3．理解交变电流的特点和规律，并应用其解决相关问 题．(重点＋难点)
一、直流电与交流电 1．直流电：大小和方向不随 时间变化 的电压和电流，称为
恒定电流，简称直流电． 2．交流电：大小和方向随时间作 周期性变化 的电流，称为
e＝Emcos ωt，代入数值得 e＝314cos(100πt )V
当 t＝T6时，e＝314cosπ3 V＝157 V.
答案 (1)314sin(100πt) V
(2)200 V
(3)157 V
借题发挥 求解交变电流瞬时值时可分三步： (1)确立线圈从哪个位置开始计时，进而确立表达式是正弦还 是余弦形式；
s时，
Φ最大，故e＝0，C错；因Φ－t图像为余弦图像，பைடு நூலகம்e－t图像为
正弦图像，D错．
答案 B
单击此处进入 活页规范训练
答案 AD
正弦交流电瞬时值计算
1．交流发电机在工作时电动势为 e＝Emsin ω t，若将发电机 的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，
则其电动势变为( )．
A．e′＝Emsinω2 t
B．e′＝2Emsinω2 t
C．e′＝Emsin 2ω t
三、正弦交变电流的变化规律 1．函数特点 瞬时电动势：e＝ Emsinω t ， 瞬时电压：u＝ Umsinω t ， 瞬时电流：i＝ Imsinω t 式中Em、Um、Im分别表示电动势、电压、电流的 最大值． 2．图像特点(图2－1－2)
图2－1－2
一、正弦交流电瞬时值的导出过程 1．中性面：垂直于磁感线的平面．
1 交变电流
1．了解交变电流的概念，知道交变电流是生活中常用的 电流．
2．掌握交变电流的产生过程．(重点) 3．理解交变电流的特点和规律，并应用其解决相关问 题．(重点＋难点)
一、直流电与交流电 1．直流电：大小和方向不随 时间变化 的电压和电流，称为
恒定电流，简称直流电． 2．交流电：大小和方向随时间作 周期性变化 的电流，称为
e＝Emcos ωt，代入数值得 e＝314cos(100πt )V
当 t＝T6时，e＝314cosπ3 V＝157 V.
答案 (1)314sin(100πt) V
(2)200 V
(3)157 V
借题发挥 求解交变电流瞬时值时可分三步： (1)确立线圈从哪个位置开始计时，进而确立表达式是正弦还 是余弦形式；
s时，
Φ最大，故e＝0，C错；因Φ－t图像为余弦图像，பைடு நூலகம்e－t图像为
正弦图像，D错．
答案 B
单击此处进入 活页规范训练
答案 AD
正弦交流电瞬时值计算
1．交流发电机在工作时电动势为 e＝Emsin ω t，若将发电机 的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，
则其电动势变为( )．
A．e′＝Emsinω2 t
B．e′＝2Emsinω2 t
C．e′＝Emsin 2ω t
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
值
跟交变电
流的热效
应等效的
恒定电流
值
平 均
值
—
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,
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
值
跟交变电
流的热效
应等效的
恒定电流
值
平 均
值
—
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,
教科版高中物理选修3-2《交变电流》优质课件
第二章 1
第 7页
教材要点突破 题型分类指导 课堂效果自测
课后巩固训练
1．如图所示图象中属于交流电的有(
)
答案：ABC
第二章 1
第 8页
教材要点突破 题型分类指导 课堂效果自测
课后巩固训练
解析：选项A、B、C中电流的方向和大小均发生周期性变 化，故它们属于交变电流，但不是正弦式交变电流；选项 D中 电流的方向不发生变化，故是直流电。
第二章 1
第20页
教材要点突破 题型分类指导 课堂效果自测
课后巩固训练
2．如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实 验，说法正确的是( )
第二章 1
第21页
教材要点突破 题型分类指导 课堂效果自测
课后巩固训练
A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次 B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C．图示位置ab边的感应电流方向为a→b D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零
答案：C
第二章 1
第22页
教材要点突破 题型分类指导 课堂效果自测
课后巩固训练
解析：线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性 变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转 动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆 动一次。线圈处于题图位置时，ab边向右运动，由右手定则， ab边的感应电流方向为a→b；线圈平面与磁场方向平行时， ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这 样认为，线圈处于竖直位置时，磁通量为零，但磁通量的变化 率最大，只有C正确。
课后巩固训练
第二章 1
第11页
教材要点突破 题型分类指导 课堂效果自测
课后巩固训练
2．正弦交变电流的函数表达式及图象 (1)特点：按 正弦规律 (2)函数和图象： 变化。
人教版高二物理选修3-2 5.1交变电流 课件(共25张PPT)
5.1 交变电流
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
甲
乙
丙
丁
戊
正弦交变电流的产生及变化规律 1.交流电产生过程中的两个特殊位置
图示 概念 中性面位置 与中性面垂直的位置
B⊥S
B∥S
Φ＝BS，最大
Φ＝0，最小
特点
e＝nΔΔΦt ＝0，最小
e＝nΔΔΦt ＝nBSω，最大
2.(2018·湖南邵阳二中月考)(多选)一正弦交流电的电压随时间 变化的规律如图12所示。由图可知( )
A.该交流电的电压瞬时值的表达式为 u＝100sin 25πt(V) B.该交流电的频率为 25 Hz C.该交流电的电压的有效值为 100 2 V D.若将该交流电压加在阻值 R＝100 Ω 的电阻两端，则电阻消耗的功率为 50 W
2.如图6所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴 线OO′与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度B＝1 T，线 圈所围面积S＝0.1 m2，转速12 r/min。若从中性面开始计时， 则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为( )
A.e＝12πsin 120t(V) C.e＝0.04πsin 0.4圈匝数之比为4∶1，原线圈接入
一电压为U＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的
负载电阻．若U0＝220 2 V，ω＝100π rad/s，则下述结论正
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
甲
乙
丙
丁
戊
正弦交变电流的产生及变化规律 1.交流电产生过程中的两个特殊位置
图示 概念 中性面位置 与中性面垂直的位置
B⊥S
B∥S
Φ＝BS，最大
Φ＝0，最小
特点
e＝nΔΔΦt ＝0，最小
e＝nΔΔΦt ＝nBSω，最大
2.(2018·湖南邵阳二中月考)(多选)一正弦交流电的电压随时间 变化的规律如图12所示。由图可知( )
A.该交流电的电压瞬时值的表达式为 u＝100sin 25πt(V) B.该交流电的频率为 25 Hz C.该交流电的电压的有效值为 100 2 V D.若将该交流电压加在阻值 R＝100 Ω 的电阻两端，则电阻消耗的功率为 50 W
2.如图6所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴 线OO′与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度B＝1 T，线 圈所围面积S＝0.1 m2，转速12 r/min。若从中性面开始计时， 则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为( )
A.e＝12πsin 120t(V) C.e＝0.04πsin 0.4圈匝数之比为4∶1，原线圈接入
一电压为U＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的
负载电阻．若U0＝220 2 V，ω＝100π rad/s，则下述结论正
人教版高中物理选修3-2课件PPT模板(交变电流)
e O
t/×10-2s
2 4
6
8
例与练 • 3、如图所示，一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂 直于磁感线的轴匀速转动，则下列说法中错误的 是（ ） • A、t=0时刻线圈位于中性面 • B、t1时刻，交流电改变方向 • C、t2时刻，线圈的交流电动势最大 • D、t1到 t2的时间内，线圈的交流电动势在增大
电流的热效应等效
四、描述交变电流的物理量
3、交流电的有效值：
（2）正弦交流电的有效值
U Um 2
正弦交流电
Im 2
0.707 U m I
0.707 I m
①通常所说的交流电的电压、电流的数值都 是指交流电的有效值。 ②交流电压表、电流表测量的电压、电流的数 值也都是交流电的有效值。
二、交变电流的产生
交变电流的产生过程要扣住中性面! 小结 ——与磁感线垂直的平面
③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
1、交变电流的图象：
i O t
正弦曲线
三、交变电流的变化规律
2、正弦交流电的表达式： 从中性面
一、认识交变电流
i O O i
t
t
正弦交流电
大小、方向随时间作周期变化的电流 ——交变电流，简称交流
二、交变电流的产生
二、交变电流的产生
中性面
A
B
C
D
A
I＝0
I≠0 逆时针
I＝0
I ≠0 顺时针
I＝0
二、交变电流的产生
交变电流的产生过程要扣住中性面 小结 ——与磁感线垂直的平面 ①线圈经过中性面时，感 应电动势为零，感应电 流为零，线圈呈电中 性——中性面。 ②当线圈平面与中性面垂 直时，感应电动势最大， 感应电流最大。
t/×10-2s
2 4
6
8
例与练 • 3、如图所示，一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂 直于磁感线的轴匀速转动，则下列说法中错误的 是（ ） • A、t=0时刻线圈位于中性面 • B、t1时刻，交流电改变方向 • C、t2时刻，线圈的交流电动势最大 • D、t1到 t2的时间内，线圈的交流电动势在增大
电流的热效应等效
四、描述交变电流的物理量
3、交流电的有效值：
（2）正弦交流电的有效值
U Um 2
正弦交流电
Im 2
0.707 U m I
0.707 I m
①通常所说的交流电的电压、电流的数值都 是指交流电的有效值。 ②交流电压表、电流表测量的电压、电流的数 值也都是交流电的有效值。
二、交变电流的产生
交变电流的产生过程要扣住中性面! 小结 ——与磁感线垂直的平面
③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
1、交变电流的图象：
i O t
正弦曲线
三、交变电流的变化规律
2、正弦交流电的表达式： 从中性面
一、认识交变电流
i O O i
t
t
正弦交流电
大小、方向随时间作周期变化的电流 ——交变电流，简称交流
二、交变电流的产生
二、交变电流的产生
中性面
A
B
C
D
A
I＝0
I≠0 逆时针
I＝0
I ≠0 顺时针
I＝0
二、交变电流的产生
交变电流的产生过程要扣住中性面 小结 ——与磁感线垂直的平面 ①线圈经过中性面时，感 应电动势为零，感应电 流为零，线圈呈电中 性——中性面。 ②当线圈平面与中性面垂 直时，感应电动势最大， 感应电流最大。
交变电流课件
二、交变电流的产生
图2 假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图 2 甲至丁所示.请分析判断： (1)图中，在线圈由甲转到乙的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？ (2)在线圈由丙转到丁的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？ (3)当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？ (4)大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从 E 经过负载流向 F 的电流记为正， 反之为负.在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻.
解析
(1)交变电流电动势的峰值为 Em＝2nBLv＝nBSω＝10×0.5×0.22×10 π V≈6.28 V 图4 电流的峰值为 Im＝ERm≈6.28 A.
(2)从中性面位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为 e＝Emsin ωt≈6.28 sin（10πt）V.
(3)线圈从中性面位置开始转过 30°，感应电动势 e＝Emsin 30°≈3.14 V.
1.交变电流
方向随时间做 周期性 变化的电流，简称 交流 .
2.直流
方向 不随时间变化的电流.
对直流电流和交变电流的区分主要是看电流
方向 是否变化.
3.图象特点
(1)恒定电流的图象是一条与时间轴 平行的直线 . (2)交变电流的图象有时在时间轴的上方，有时在时间轴的下方，随时间做 周期性 变化.
二、交变电流的产生
一、交变电流的判断 例 1 如下图所示图象中属于交流电的有
(ABC)
交变电流
电流方向 变化
×
图象有正 负变化
二、交变电流的产生
例 2 矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说
法正确的是
× A.当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 × B.当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
高二物理选修3-2交变电流复习课件(47张ppt)
我国市电的频率是 50Hz
2、交流电的峰值和瞬时值公式：
e
瞬时值
t T
E
m
e Em sin( t )
峰值
－ Em
O
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
3、交流电的有效值概念
I
R
i I m sin(t )
u／ V P
u
V
311 0
图1
电热毯
0.01 0.02 0.03 0.04 t／s 图2
三、感抗和容抗
1.感抗表示电感对交变电流的阻碍作用 。
X L 2fL
特点： “通直流，阻交流”、“通低频，阻高频” 2．容抗表示电容对交变电流的阻碍作用 。
1 XC 2fC
特点 ： “通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”
3、交变电流的图象
变化规律：(t＝0时，线圈在中性面位置)如下表．
二、描述正弦交流电的几个物理量（周期，频率， 峰值，有效值，平均值）
1、交流电的周期和频率：
i
O T t
T
2
作一次周期性变化 所需的时间。
单位：秒 在1秒内完成周期 性变化的次数。 单位：赫兹
1 f T
我国市电的周期是 0.02s
（2）.变压器的变压比: U1／U2 =n 1／n2 U1 ／n1 = U2 ／n2= U3 ／n3 =…=k 理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比. 当n2＞n1时，U2＞U1，变压器使电压升 高， 这种变压器叫做升压变压器． 当n2＜n1时，U2＜U1，变压器使电压降低， 这种变压器叫做降压变压器．
人教版高中物理选修3-2课件：5.1 交变电流 (共30张PPT)
解：图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电 流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为:
MILKN，如图：
从中性面开始计时感应电 动势的瞬时表达式为:
E＝ Emsinwt
当线圈平面与中性面夹角 为30°时，即wt＝30°，则:
E
1 2
Em
1 2
BSw
一、交变电流
课堂小结
1、交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化 2、直流电流：①大小变化，方向不变化的叫直流
那么交流电是如何产生的呢？
二、交变电流的产生 交 流 发 电 机 模 型
B0
中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置。 ①此位置AB、CD边的速度方向与磁感线平行，各 边都不切割磁感线，故呈电中性所以叫中性面。 ②线圈经过中性面时，Φ最大（B⊥S），但线圈 中E=0，电流I=0。
Φ
顶点（中性面）
Φm
大。I也最大。感应电流方向B到A。
Φ
垂直中性面
Φm
斜率即为切线
-Φm
②而线圈平面转到跟中性面垂直时,穿过线圈的磁通 量重为0，但是曲线的斜率最大，即磁通量的变化 率 最大，感应电动势最大。
t
C
O' D
O' C
N
S
B
ND
AS
L A
KF
OE 丙
L
K
F
OE 丁
当线圈再逆时针转过90。时，线框又处于中性面
当线圈转到什么位置时线圈中的电流最大?
当线圈转到乙、丁位置时，线圈平面与磁感线平行时 , AB边和CD边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即 两边都垂直切割磁感线，此时产生感应电动势最大， 这时线圈中的电流最大。
4、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E经过负载 流向F的电流记为正，反之为负。在横坐标上标出线圈到达甲、 乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。
物理选修3-2人教版 5.1交变电流 (共27张PPT)
五、其他交变电流波形图
家庭电路 中的正弦
式电流
示波器中的 锯齿波扫描
电压
电子计算 机中的矩
形脉冲
激光通信用 的尖脉冲
正弦式交变电流规律
1. 交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
2. 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。
A(B)
如 D(C) 图
乙
2、特点小结
（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）线圈垂直中性面时，穿过线圈的磁通量为零，但 磁通量的变化率最大，线圈中的电动势为最大。 （3）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。
u＝Umsin ωt＝ REm sin ωt R＋r
i＝Imsin ωt＝ Em sin ωt R＋r
图象
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。则下列四幅图中正确的是 ( D )
三、交变电流的一般变化规律
如图所示，一线圈从中性面开始绕逆时针转动，角 速度为 ω。AB、CD 宽 L1，AD、BC 长 L2，经过时间 t， 处于图示位置，此时线圈中的感应电动势多大？
B A
C D
三、交变电流的一般变化规律
B
A C
D
t=0
v‖ A(B) θ v v⊥
中性面 B
D(C)
AB
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第二节：描述交变电流的物理量
20
第二节：描述交变电流的物理量
21
物理量 物理含义
重要关系
计算及其应用
瞬时值 交变电流某一
计算线圈某一时刻的受
第二时刻节的值：描述交变电流的物理量力情况
峰值 最大的瞬时值
跟交变电流的 有效值 热效应等效的
恒定电流
平均值
交变电流图像 中图线与时间 轴所夹面积与 时间的比值
确பைடு நூலகம்用电器的耐压值
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
计算通过电路的某截面 的电荷量
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例题3：如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长L=10cm的正方形线圈 abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO‘匀速转动，角 速度ω=2πrad/s，外电路电阻R=4Ω，求： （1）转动过程中感应电动势的最大值； （2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势； （3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势； （4）交流电压表的示数； （5）线圈转动一周外力所做的功； （6）线圈转过60°的过程中，通过R的电荷量是多少？
7
第一节：交变电流
例题2（多选）：矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动 时产生了交变电流，下列说法正确的是（ CD ） A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次 D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零
8
第一节：交变电流
例题3：下列各图中，哪些情况线圈中不能产生交流电是（A ）
9
第一节：交变电流
例题4：如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个实验，正确的说法是
（C ）
A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次 B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C．图示位置，ab边的感应电流方向为由a→b D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零
二、有效值 1.定义：根据电流的热效应，让交变电流和恒定电流分别通过相同的电
阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，则这一恒定电流 的数值就等于交变电流的有效值。
2.有效值的应用 ①通常所说的交变电流的电流强度、电压、电动势都是指有效值。 ②一般交流电表测量的交变电流的电压、电流都是指有效值。 ③交流用电设备上所标注的额定电压、额定电流都是指有效值。 19 ④保险丝的熔断电流是指有效值。
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二、交变电流的产生 3.特殊位置分析
4.过程分析（电流方向） ①线圈从(a)转到(b)，电流为a-b-c-d-a ②线圈从(b)转到(c)，电流为a-b-c-d-a ③线圈从(c)转到(d)，电流为a-d-c-b-a ④线圈从(d)转到(e)，电流为a-d-c-b-a
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二、交变电流的产生 3.特殊位置分析 ①甲：线圈垂直于磁感线， 处于中性面，线圈中没有 感应电动势。 ②乙：线圈逆时针旋转90度，线圈 与磁感线平行，AB、CD速度 与磁感线垂直，感应电动势 最大，电流最大。 ③丙：线圈垂直于磁感线， 处于中性面，线圈中没有感 应电动势。 ④丁：线圈逆时针旋转90度，线圈与磁感线平行，AB、CD速度与磁感线垂 直，感应电动势最大，电流最大。 ⑤戊：线圈垂直于磁感线，处于中性面，线圈中没有感应电动势。 4.过程分析（电流方向） ①线圈从甲转到乙，电流为A-D-C-B-A ②线圈从乙转到丙，电流为A-D-C-B-A ③线圈从丙转到丁，电流为A-B-C-D-A ④线圈从丁转到戊，电流为A-B-C-D-A
选修3-2 第二章 交变电流
1
第一节：交变电流
一、交变电流 1.交流和直流 交流：方向随时间周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流（AC） 直流：方向不变的电流叫做直流（DC） 区别：交流的方向发生改变，而直流的方向不变。 2.恒定电流 大小和方向都不变的电流称为恒定电流。
2
第一节：交变电流
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第一节：交变电流
例题6：线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流如图所示，则 （ D） A．在A和C时刻线圈平面和磁场垂直 B．在B和D时刻线圈中的磁通量为零 C．从A时刻到B时刻线圈转动的角度为πrad D．若从0时刻到D时刻经历的时间为0.02s ，则该交变电流在1.0s的时 间内方向会改变100次
例题1：如图所示图象中属于交变电流的有（ ABD）
A．
B．
C．
D．
3
第一节：交变电流
二、交变电流的产生 1.实验装置 在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向 的轴匀速转动的线圈产生的是交变 电流。
4
第一节：交变电流
二、交变电流的产生 2.中性面 ①定义： 平面线圈在匀强磁场中旋转，当线圈平面垂直于磁感线时，线圈所在平面 叫做中性面。 ②特点： 线圈中通过的磁通量最大 此时磁通量的变化率为零，感应电动势最小，也为零 每经过一次中性面，闭合回路中的电流方向就改变一次
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第二节：描述交变电流的物理量
例题1（多选）：关于正弦式交变电流的周期频率，下列说法正确的是 （） A.交变电流最大值出现两次的时间间隔等于周期的一半 B.1S内交变电流出现最大值的次数等于频率 C.交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍 D.50Hz的交变电流，其周期等于0.05s
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第二节：描述交变电流的物理量
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第一节：交变电流
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第一节：交变电流
例题7：如图所示，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b)为计时起点，
并规定当电流自a流向b时电流
方向为正．则下列四幅图中正 确的是( D )．
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第二节：描述交变电流的物理量
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第一节：交变电流
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中性面
d(c) v
B O
v a(b)
第一节：交变电流
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中性面
d(c) v
B O
v a(b)
例题5：有一个正方形线框的线圈匝数为10匝，边长为20cm，线框总电阻为 1Ω，线框绕OO‘轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图，垂直于线框平面 向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T，求： （1）该线框产生的交变电流电动势的峰值、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）线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？