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第五章《交变电流》.ppt

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高中物理第五章交变电流55电能的输送课件选修32

高中物理第五章交变电流55电能的输送课件选修32
A．功率损失是原来的n1 B．功率损失是原来的n12 C．电压损失是原来的n1 D．电压损失是原来的 n 倍
1.远距离输送一定功率的交流电，输电线 上的电压损失 ΔU＝UP·r。
2．远距离输送一定功率的交流电，输电线上功率损失 ΔP＝UP 2·r。
[解析] 设输电电压为 U，所输送的功率为 P，输电线 路总电阻为 r，则输电电流 I＝UP，线路的功率损失 ΔP＝I2r ＝PU22r，可知 ΔP∝U12，当输电电压 U 升高为原来的 n 倍时， 功率损失变为原来的n12，A 错误，B 正确；线路上的电压损 失 ΔU＝Ir＝PUr，可知 ΔU∝U1 ，当输电电压升高为原来的 n 倍时，电压损失变为原来的n1，C 正确，D 错误。
电阻为 R。当副线圈与原线圈的匝数比为 k 时，线路损耗的

电功率为 P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到 nk，线
路损耗的电功率为 P2，则 P1 和PP21分别为(
)
A.PkUR，n1
B.kPU2R，n1
C.PkUR，n12 D.kPU2R，n12
解析 原线圈的电流为 I1＝UP，由于 P、U 不变，故 I1 不变，由II12＝nn21＝k 得 P1＝I22R＝kPU2R；由I2I′1 ＝nn21′ ′＝nk 得 P2＝I2′2R＝nkPU2R，则PP21＝n12，故选项 D 正确。
[变式训练1] (多选)在远距离输电时，输送的电功率为
P，输电电压为 U，所用导线的电阻率为 ρ，横截面积为 S，
总长度为 l，输电线损失的功率为 ΔP，用户得到的功率为
P′，则下列关系式正确的是( )
A．ΔP＝Uρ2lS
B．ΔP＝PU22ρSl
C．P′＝P－Uρ2lS
D．P′＝P1－UPρ2Sl

人教版高中物理《交变电流》优秀PPT1

人教版高中物理《交变电流》优秀PPT1
a. 磁通量Φ为0 b. 磁通量的变化率ΔΦ/Δt最大， E最大
1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方
ＢＡ 向流动？（ＡＢ要向下运动，安培力阻碍它，向上）
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？ ＡＢ
3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么 位置时线圈中电流最大? 中性面甲丙， 乙丁
eEsin t 4 0 0 sin 1 0 0 t 特 (4)点激：光线通圈信经中过的中尖性脉面冲时，Φ最大（B⊥S），但线圈中E=0，电流I=0.
m 关B．于线线圈圈每在转匀动强一磁周场，中感转应动电产流生方的向交就变改电变流一，次以下说法中正确的是 （ ）
电流峰值为： 当3、线感圈应转电至流中的性磁面场时方，向电与流原方磁向通发量生方改向变之线间圈有转何动关一系周？电流方向改变两次
A(B)
D(C)
垂直中性面：
线圈与磁场平行时Φ最小（B//S)，但线圈中的 电动势最大.
总结：
（1） 图甲、丙线圈处于中性面，特点： a. 磁通量Φ最大
b. 磁通量的变化率ΔΦ/Δt为零， E＝0 c. 当线圈转至中性面时，电流方向发 生改变线 圈转动一周电流方向改变两次
（2）图乙、丁线圈处于最大值面（线圈垂直中性 面），特点：
如何判断电流方向？ 磁感线垂直进入掌心
安培力阻碍运动
（左手定则）
拇指力的方向 四指电流方向
线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ看是逆时
针方向)，当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势 大小的变化情况是( ) A．磁通量和感应电动势都在变大 B．磁通量和感应电动势都在变小 C．磁通量在变小，感应电动势在变大 D．磁通量在变大，感应电动势在变小

人教版《交变电流》完美版PPT1

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

《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。

交变电流优质课课件

交变电流优质课课件

4 典例精析 5 课堂小结 6Imsin ωt自我检测
一、交变电流
(1)把图 1 电路接在干电池的两端时，可以观察到的现象是什么？
自我检测
课堂小结
典例精析
学习探究
知识储备
图1
(2)把学图习中目电标路接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？
答案 (1)当接在干电池两端时，只有一个发光二极管会亮.
(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？
(典2)在例线精圈析由丙转到丁的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？
(自3)当我线检圈测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？
(课4)大堂致小画结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，
()
2.(交变电流的规律)如图 6 所示，矩形线圈 abcd 放在匀强磁场中，ad＝bc＝l1，ab＝cd＝l2.
从图示位置起该线圈以角速度 ω 绕不同转轴匀速转动，则
(CD )
× A.以 OO′为转轴时，感应电动势 e＝Bl1l2ωsin ωt
× B.以 O1O1′为转轴时，感应电动势 e＝Bl1l2ωsin ωt
( CD)
√ 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
中性面
各边切割磁感 线的速度为零
磁通量最大
感应电动势为零 中性面电流方向变
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′
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.

第五章交变电流-精品.ppt

第五章交变电流-精品.ppt

N
N
b
c
V
a
a d
S
d
V
S
Байду номын сангаас
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)
判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？
NN
SS
B⊥S Φ最大 V // B E=0 I=0
中性面
B∥S Φ=0 V⊥B E、I最大 感应电流方向b到a
（3）在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个
方向流动？ 由a→b 丙转到丁呢？ 由b→a
（4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？
线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
思考与讨论
线圈转动一周， 多少次经过中性面? 电流方向改变多少次?
c(d)
O a(b)
1.中性面：垂直磁场方向的平面．
2、种类 ①旋转电枢式发电机 ②旋转磁极式发电机转 动的部分叫转子，不动的部分叫定子
５、交流发电机有两种， 即 旋转磁极式 、旋转电枢式 ．其 中转动的部分叫 转子 ，不动的部 分叫 定子 ．发电机转子是 由 水轮机 、蒸汽轮机 或其它动 力机带动
6、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线
圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时
（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。

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．

第五交变电流

铁芯
e
原 ∽U1线
圈
n1 n2
副
线 U2 圈
0
t1
t2 t3
t
t4
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
电能 → 磁场能 → 电能转化
(U1、I1) (变化的磁场)
( U2、I2)
三、变压器的变压规律
线圈两端的电压与 线圈匝数有什么关系？
猜想假设：
设计实验方案： 1、实验目的是什么？ 2、输出电压大小除了与线圈匝数有关，还与什么因素有关？ 3、我们应该采用什么实验方法？ 4、在实验过程中，我们需要测量的物理量是什么？需要改变 的物理量是什么？
则( AC)
A．电源输入功率为60W
B．电流表的示数为6A
C．电流表的示数为0.015A
D．原线圈端电压为10V
5.4 变压器 小结
一、变压器的构造
1．示意图
2．符号
二、变压器的工作原理：
1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流
P ＝P 2、能量转化：电能→磁场能→电能
3、理想变压器： 入
出
记录数据
U1
n1
n2
（不变）
120 60
120 240
U2
n1/ n2 U1/U2
U1
n1
n2
（不变）
60 120
240 120
U2
n1/ n2 U1/U2
实验结论
铁芯
U1 n1 U 2 n2
原 ∽U1 线
圈
n1 n2
副 线 U2 圈
原因：能量在铁芯及原副线圈处有损耗
四、理想变压器
——没有能量损失的变压器
A 10V C 0V
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10
判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？
N
b
a d
S
2020-11-9
c a
V
感谢你的观看
N
V
d
S
11
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)
2020-11-9
感谢你的观看
12
判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？
NN
SS
2020-11-9
感谢你的观看
25
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，感应电流方向改 变 两次 ．
2020-11-9
感谢你的观看
26
４、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，那么在
任一时刻t感应电动势的瞬时值e
为 e=Emsinωt ．若电路总电阻为Ｒ，则
感应电流的瞬时值Ｉ为 i=(Em/R)·sinωt．
e
Em
2020-11-9
0
-Em
感谢你的观看
t
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六、交流发电机
2020-11-9
感谢你的观看
28
2020-11-9
感谢你的观看
29
1、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）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。
2020-11-9
感谢你的观看
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三、交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时，切割边L1，另一边L2,推
导任意时刻t线圈中的感应电动势（演示 ）
对值最小
2020-11-9
e
Em
0 t1 t2
t3 t4
t
-Em 感谢你的观看
32
5.1交变电流 小结
1、知道交变电流定义（AC）：大小和方向都随时间作周期性变 化的电流。方向不随时间变化的电流为直流电（DC）。辨析电流 图2、。理解交变电流产生的过程：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场 的轴匀速转动产生正弦式交变电流。能画出四幅过程图。 垂直 磁场方向的平面叫做中性面。 （重点） 3、推导和理解交变电流的变化规律：（重难点） （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。 φ 最大，△φ/△t =0最小，感应电动势最小E=0
ab边 cd边
（2）怎样将立体图转化为平面图？
2020-11-9
感谢你的观看
8
将立体图转化为平面图
2020-11-9
感谢你的观看
9
2、过程分析
B⊥S Φ最大 E=0 I=0 中性面
垂直磁场方向的平面叫做中性面。
线圈经过中性面时，Φ最大，
但线圈中的电动势为零 (V // B)
2020-11-9
感谢你的观看
(4)激光通信中的尖脉冲
2020-11-9
感谢你的观看
24
课堂练习
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．电压和电流随时间按 正弦规律变化的交流电叫正弦交流电
２、交流电的产生：矩形线圈在匀 强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速旋
转时，线圈中就产生 正弦交流电 ．
2020-11-9
感谢你的观看
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2020-11-9
B⊥S Φ最大 V // B E=0 I=0
中性面
B∥S Φ=0 V⊥B E、I最大
感应电流方向b到a
感谢你的观看
14
（3）在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个
方向流动？ 由a→b 丙转到丁呢？ 由b→a
（4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？
e 2NBL1vsin t
又v L2
2
∴ e NBL1L2 sin t
令Em NBL1L2=NBSω
则有 e Em sin t
e为电动势在时刻t的瞬时值，
2E020m-11为-9 电动势的最大值感谢（你的观峰看 值）NBSω
19
1、电动势按正弦规律变化
E nBS max
e Em sin t
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
2020-11-9
感谢你的观看
21
2020-11-9
感谢你的观看
22
四、交流电的图像
e
Em
0
t
-Em
i
Im
0
t
-Im
2020-11-9
感谢你的观看
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五、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
感谢你的观看
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6、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线
圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时
间t的变化如图所示,下面说法中正确的是 C
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
线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；
2020-11-9 转到乙、丁位置感谢时你的线观看圈中电流最大！
15
思考与讨论
线圈转动一周，
多少次经过中性面?
电流方向改变多少次?
2020-11-9
感谢你的观看
c(d)
O a(b)
16
2020-11-9
感谢你的观看
17
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、种类 ①旋转电枢式发电机 ②旋转磁极式发电机转 动的部分叫转子，不动的部分叫定子
2020-11-9
感谢你的观看
30
５、交流发电机有两种， 即 旋转磁极式 、旋转电枢式 ．其 中转动的部分叫 转子 ，不动的部 分叫 定子 ．发电机转子是 由 水轮机 、蒸汽轮机 或其它动 力机带动
2020-11-9
第五章《交变电流》
第一节 《交变电流》
2020-11-9
感谢你的观看
1
一、交变电流的概念
1、直流电流(DC) 方向不随时间变化的电流
2、交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流
交变电流可以变成直流！
交变电流是如何产生的呢？
2020-11-9
感谢你的观看
2
二、交变电流的产生
交 流 发 电 机 模 型
2020-11-9
感谢你的观看
3
2020-11-9
感谢你的观看
4
做一做
2020-11-9
感谢你的观看
5
2020-11-9
感谢你的观看
6
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
2020-11-9
感谢你的观看
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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？
2、电流按正弦规律变化 i Im sin t
3、电压按正弦规律变化 u Um sin t
电流i通过R时：u iR，Um ImR.
成立条件：
转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时
2020-11-9
感谢你的观看
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四、交流电的图像
b
c
c
d
a
d
k
L
A
B
b
K L
A
a
Bcbb源自adkaA
L
B
c
K L
A d