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高中物理选修交变电流PPT课件

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人教版高中物理选修-交变电流课件-ppt精品课件

人教版高中物理选修-交变电流课件-ppt精品课件
• 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性 面时开始计时．
（2）电流按正弦规律变化 iImsint
（3）电路上的电压按正弦规 uUmsint
律变化
电流 iImsin t 通过R时：
ui R ， U mImR.
四、交流电的图像
从中性面开始计时
如果从乙图开始计时：交流电图像如何画？
eEmcost
从中性面开始计时磁通量变化图像如何？是正弦还是余弦图
1、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B→A
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？ 由A→B
1．中性面：线圈平面与磁 感线垂直的位置叫做中性面． ．来自 Vrr L 2V
r
E1 BLVsin
BLLsint
2
BSsint
2
E总 E1 E2
所以
eNB L2si nt
交流发电机简介
人教版高中物理选修3-2 5.1 交变电流课件(共27张PPT)【PPT优 秀课件 】-精 美版
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什么时刻磁通量变化率最大？什么时刻磁通量变化率最小
（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
（ ab和cd边都不切割磁感线），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．
人教版高中物理选修3-2 5.1 交变电流课件(共27张PPT)【PPT优 秀课件 】-精 美版
0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。

5.1《交变电流》PPT课件

5.1《交变电流》PPT课件
问题2.这两条边是否一直在做切割磁感线运动?
第14页/共41页
b a
a(b) v1
c
d F H
v2
d(c)
中性面
特点：
B⊥S Φ最大
E=0 I=0
B∥V 电动势是零 思考:在这个位置磁通量是多大? 此时线圈所在的平面叫做中性面
第15页/共41页
问题3.若单匝线框所处位置与中性面垂直,设 磁感应强度大小为B ,ab边和cd边长均为 L1,ad边和bc边长为L2,线框绕垂直于磁场并且 过ad和bc边中点的轴旋转,角速度大小为ω. 问: ab边和cd边切割磁感线产生的电动势分别 是多大?
流和电阻两端的电压分别是多少?
i e
u iR
Rr
i Em sin t Rr
i Im sin t
vu i
瞬时值 峰值
R u R r Em sin t
u Um sin t
第24页/共41页
五、交流电的图像
问题8.前面是用表达式表示交流电的变化规律, 怎样用图象表示交流电的变化规律?
b a
c d
第39页/共41页
3.一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰 值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s， 试写出电动势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路 只有电阻元件，总电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多 少？写出电流瞬时值的表达式。
解： 电动势瞬时值的表达式为： e=EmsinWt=400sin314t
第29页/共41页
六、交流发电机
第30页/共41页
第31页/共41页
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、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

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.

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
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,

高中物理(新人教版)选择性必修2：交变电流【精品课件】

高中物理(新人教版)选择性必修2：交变电流【精品课件】

思考：若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，则负载两端的电 压u、流过的电流i随时间变化的规律是怎样的？
• 流过负载的电流：
i e Em sin t Im sin t，其中Im Em
Rr Rr
Rr
• 负载两端电压：
u R e R Em sin t Um sin t,其中Um R Em
• 线圈在甲图位置是否有感应电流？ • 线圈在乙图位置是否有感应电流？
• 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B→A
•
×
• 线圈在丙图位置是否有感应电流？ • 线圈在丁图位置是否有感应电流？
• 在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 由A→B
•
×
× ×
思考：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？
【答案】BD【解析】直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流方向周 期性改变。另外交变电流不一定都是正弦式电流或余弦式电流。故A、C错误，B、 D正确。
例2．(多选)矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动时产 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 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，各边不切割磁感线
• •
中性面：与磁感线垂直的平面
• 线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最 大，感应电动势为零，感应电流为零
• 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。
中性面的垂面
× ×

3-1交变电流(教学课件)高中物理人教版(2019)选择性必修第二册

3-1交变电流(教学课件)高中物理人教版(2019)选择性必修第二册
(1)写出t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式．
(2)线圈转过300，流过R的电荷量为多少？
(3)线圈转过300时，磁通量的变化率为多少？
解析：(1)感应电动势最大值Em＝NBSω＝NBL1L2·2πn＝50 V.
整个线圈中的感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcosωt＝50cos100t(V)．
③交流电压的大小可以通过变压器随意转换。
二、交变电流的产生
2.交流电的产生原理
ABCD——线圈 K、L——圆环
•
×
E=0、I=0
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
中性面 :线圈与磁场方向垂直的平面
E、 F——电刷
•
×
1.交流发电机示意图
电流：C→D→A→B→C
二、交变电流的产生
•
×
•
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
6.如图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线
框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀
强磁场磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开
关，则下列说法正确的是（ C ）
A.从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B.若同时调转电极和磁极方向，则线圈的转动方向改变
①线圈与中性面的夹角是多少？ t
② AB边的速度多大？ v =


2 v= 2
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
④ AB边中的感应电动势多大？
1 = vsinθ =

2
sin t
⑤线圈中的感应电动势多大？
= 21 = sin t= BSsin t
②直流电：

交变电流 高中物理选修教学课件PPT 人教版

交变电流 高中物理选修教学课件PPT 人教版

实验注意事项：
1.线圈从中性面 开始旋转。
2.先转半周，再 转后半周。
i 前半周
0
t
后半周
教学七个环节：
二极管探究电流方向 单匝线圈探究实验 理论推导
借助演示，引入新课
传感器探究电流大小
传感器观察中性面 处电流改变方向 科学漫步
教学过程：
一、借助演示，引入新课
观察指针 变化
手摇发电机产生的电流 与恒定电流是不同的.
探究交变电流的 产生过程及中性 面的特点。
了解发电厂发电过 程，激发学生 的学 习兴趣，体现“生 活—物理—生活” 的理念。
创新点：
1.对教材中的实验进行改进 01 二极管实验
缺点：学生被动接受，缺少思考。
问题链：
1.连入一个二极管，观察现象。 2.通过现象能说明电流方向 发生变化吗？ 3.引入两个二极管。 4.为了证明电流方向，两个二极 管应该如何连接。
交变电流
说课流程
A 教材、学情分析 B 教学目标 C 教学设计 D 创新点 E 教学过程 F 教学反思
教材分析：
选自人教版物理选修3-2 第五章 第1节 交变电流
交变电流是电磁感应理论的具 体应用，是前一章的延续和发展， 同时也是本章的理论基础，所以本 节课起到了承上启下的作用。
学情分析：
已有基础
学生已有电磁感应的 理论基础，在此基础上 建构新的知识，符合认 知规律。
存在问题
本节内容较抽象，概 念较多，学生在理解方 面会存在一些困难。
教学目标：
核心 素养
物理 观念
科学 思维
科学 探究
科学 态度
知道交变电流、 中性面等概念， 能用函数表达 式 和图象描述 交变电流。

教科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交流电 1.交变电流

教科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交流电 1.交变电流
u=Umcos ωt。
(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。
(3)从如图所示的交变电流的e-t图像上可以确定以下量
①可以确定电动势的最大值Em。
线圈从中性面开始计时
= NBSωsin ωt 。
(2)感应电流。
i=Imsin
m
ωt= sin
+
ωt。
(3)i、e分别为电流和电动势的瞬时值;Em、Im分别是电动势、电流的最大
值,也叫峰值。
三、发电机与电动机中的能量转化
(1)发电机——把机械能转化为电能的装置。
(2)电动机——将电能转化为机械能的装置。
弦式交变电动势e=BSωsin ωt的是( B )
解析 由A、D两图可知,线圈转动时磁通量始终等于零,线圈不会产生感应
电动势,A、D错误;由B图可知,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴
从中性面开始匀速转动,产生的正弦式交变电动势为e=BSωsin ωt,B正确;
由C图可知,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴从垂直于中性面位
情境链接
如图所示,线圈沿逆时针方向匀速转动,在线圈由甲图转到乙图所示位置的
过程中,AB边中电流向哪个方向流动?在线圈由丙图转到丁图所示位置的
过程中,AB边中电流向哪个方向流动?
提示 线圈由甲到乙,电流方向D→C→B→A。
线圈由丙到丁,电流方向A→B→C→D。
教材拓展
阅读教材P61“发展空间”——《发电设备》,对于发动机来说,其发电原理
相同吗?发电机的主体结构是什么?

物理选修-人教版交变电流-ppt精品课件

物理选修-人教版交变电流-ppt精品课件

Tt
2π ωt
作图时规定感应电流 正方向为dcbad
物理选修3-2人教版 5.1交变电流 (共27张PPT)
物理选修3-2人教版 5.1交变电流 (共27张PPT)
电路中的电动势和电流关系
e
Em
T/4
2T/4
O
π/2
π
─Em
i
Im
T/4
2T/4
O
π/2
π
─Im
3T/4 3π/2
3T/4 3π/2
物理选修3-2人教版 5.1交变电流 (共27张PPT)
•
5.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。
•
6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。
的是( BCD )
i
i
O
t
A
i
O
t
C
O
t
B
i
O
t
D
二、交变电流的产生
1、过程分析
选取线圈运动过程中如图所示的几个特殊时刻 进行研究
将立体图转化 为平面正视图
A( B )
v
我们称为 中性面
v
D( C )
此 时
线圈平面与磁场垂直，速度方向与磁场方向平行
线 磁通量为最大 圈
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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 垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈
中就会产生 感应电流 ．
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
(甲)
没有边切割磁感应线
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
a（b）、d（c）边垂直
(乙)
切割磁感应线，
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向b到a
(丙)
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向a到b
二、交流电的变化规律
1.正弦式电流 (1)定义：电网中的交变电流，它的电流、 电压随时间按正弦函数的规律变化。 从中性面开始计时： 电流瞬时值表达式：i=Imsinωt 电压瞬时值表达式：u=Umsinωt 交流的峰值：电流和电压的最大值。
中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫 做中性面． （1）线圈经过中性面时，穿过பைடு நூலகம்圈的磁
0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。
2. 如图所示：匝数为N、面积 为S的矩形线圈在匀强磁场B中 匀速转动，角速度为ω，求线 ω 圈从图示位置转过180度时间 内的平均感应电动势。
.. . E平均 = 2NBS ω/π
交流发电机简介
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
变 两次 ．
４、线圈从中性面开始转动，角速度是，
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 ．若线圈电阻为Ｒ，
则感应电流的瞬时值Ｉ
为
i= ． e
(Em/R)·sinωtEm
t
0
-Em
1. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。设线圈ab 边长为20cm，ad边长为10cm，磁感应强度 B=0.01T，线圈的转速n=50r/s，求：电动势 的最大值及对应的线圈位置。
（1） 周期 : 交变电流完成一次周期性变化所需的时 间,叫做交变电流的周期，通常用T表示，单位是s．
（2） 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)
（3） 周期和频率的 关系是:
f 1, T 1
T
f
三、交变电流能通过电容器
1.本质：电容器接到交流电路中后,交替产 生充电和放电,使电路中有交变电流,似乎 电流“通过”了电容器。 2.作用：电容在交流电路中有“通交流、 隔直流”“通高频、阻低频”的特性。
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
四、交流电的有效值
（1）依据：电流热效应
（2）定义：使交变电流和直流通过相同阻值的 电阻，如果它们在相等时间内产生相等的热量， 就把这一直流的数值叫做这一交变电流的有效值
（3）特点：交变电流的有效值根据电流的热 效应来规定，与电流的方向无关，在计算时， 要紧扣电流通过电阻生热或热功率进行计算， “相同时间”至少要取一个周期的时间
（4） 有效值与峰值的关系
Ie
1 2
Im
0.707 I m
Ue
1 2
Um
0.707U m
任何电流都有有效值，但上述关系只限于 正弦式交变电流，对其他形式的交变电流 并不适用.但可按有效值的定义进行推导
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
5.1 交 变 电 流
直流电(DC) 电流方向不随时间而改变
一、交变电流
按下图所示进行实验演示
交变电流(AC)
• 交变电流(交流):大小和方向都随 时间做周期性变化的电流.
交流发电机模型的原理简图
二、交变电流的产生
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁 场的轴匀速转动
为了能更方便地说明问题，我们将立体图转 化为平面图来分析.
通量最大，但磁通量的变化率为零（ ab 和cd边都不切割磁感线），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．
四、交流电的图像
b
a
d
kA
L
B
c
c
d
b
K L
A
a
B
c
b
b
a
dk
a
A
L
B
c
KA
L
d
B
b
c
a
d
kA
L
B
3. 交变电流的周期和频率