(鲁科版)高中物理选修3-2课件：第3章 交变电流 第2节

高中物理选修3-2知识点总结

第一章 电磁感应

1．两个人物：a.法拉第：磁生电

b.奥期特：电生磁

2．产生条件：a.闭合电路

b.磁通量发生变化

注意：①产生感应电动势的条件是只具备b

②产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

③电源内部的电流从负极流向正极。

3．感应电流方向的叛定：

(1).方法一：右手定则

(2).方法二：楞次定律：（理解四种阻碍）

①阻碍原磁通量的变化（增反减同）

②阻碍导体间的相对运动（来拒去留）

③阻碍原电流的变化（增反减同）

④面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩）

4. 感应电动势大小的计算：

(1).法拉第电磁感应定律：

a.内容：

b.表达式：tnE

(2).计算感应电动势的公式

①求平均值：tnE_

②求瞬时值：E=BLV (导线切割类)

③法拉第电机：221BLE

④闭合电路殴姆定律：)r（RIE感

5．感应电流的计算：

平均电流：trRrREI)(_

瞬时电流：rRBLVrREI

6．安培力计算：

(1)平均值：tBLqtr）（RBLLIBF__ (2). 瞬时值：rRVLBBILF22

7．通过的电荷量：rRqtI

注意：求电荷量只能用平均值，而不能用瞬时值。

8．互感：

由于线圈A中电流的变化，它产生的磁通量发生变化，磁通量的变化在线圈B中 激发了感应电动势。这种现象叫互感。

9．自感现象：

（1）定义：是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。

（2）决定因素：

线圈越长, 单位长度上的匝数越多,

截面积越大, 它的自感系数就越大。另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。

（3）类型：

通电自感和断电自感

（4）单位：亨利（H）、毫亨（mH），微亨（H）。

10.涡流及其应用

（1）定义：变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流

物理选修3-2知识点归纳(鲁科版)

第一章 电磁感应

第1节 磁生电的探索

1.电磁感应：只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生电流。国磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应，所产生的电流叫做感应的电流。

第2节 感应电动势与电磁感应定律

1.感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。电路中感应电动势的大小与电路中磁通量变化的快慢有关。

2.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。

tkE，k为比例常数。在国际单位制中，感应电动势E的单位是V，的单位是Wb，t的单位是s， 1k， 上式可以化简为tE。n匝线圈的感应电动势大小为：tnE。磁通量的变化量仅由导线切割磁感线引起时，感应电动势的公式还可以写成：BlvE。

第3节 电磁感应定律的应用

1.涡流：将整块金属放在变化的磁场中，穿过金属块的磁通量发生变化，金属块内部就产生感应电流。这种电流在金属块内部形成闭合回路，就像旋涡一样，我们把这种感应电流叫做涡电流(eddy current)，简称涡流。如图所示，把绝缘导线绕在块状铁芯上，当交变电流通过导线时，铁芯中会产生图中虚线所示的涡流。在以上实验中，小铁锅的电阻很小，穿过铁锅的磁通量变比时产生的涡流较大，足以使水温升高；而玻璃杯是绝缘体，电阻很大，不产生涡流。

2.电磁炉：电磁炉的工作原理与涡流有关。如图所示，当50 Hz的交流电流入电磁炉时，经过整流变为直流电，再使其变为高频电流(20～50 kHz)进入炉内的线圈。由于电流的变化频率较高，通过铁质锅底的磁通量变化率较大，根据电磁感应定律tE/可知，产生的感应电动势也较大；铁质锅底是整块导体，电阻很小，所以在锅底能产生很强的涡电流，使锅底迅速发热，进而加热锅内的食物。

（1）与煤气灶、电饭锅等炊具相比，电磁炉具有很多优点：电磁炉利用涡流使锅直接发热，减少了能量传递的中间环节，能大大提高热效率；电磁炉使用时无烟火，无毒气、废气；电磁炉只对铁质锅具加热，炉体本身不发热……由于以上种种优点，电磁炉深受消费者的喜爱，被称为“绿色炉具”。

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1 第2节 描述交流电的物理量

一、周期和频率

1．周期(T)

交变电流完成一次周期性变化的时间，单位：秒(s)。

2．频率(f)

交变电流在1 s时间内完成周期性变化的次数，单位：赫兹(Hz)。

3．两者的关系

互为倒数关系，即T＝1f。

4．物理意义

描述交变电流变化快慢的物理量。

5．角速度ω与T、f的关系：ω＝2πT＝2πf。

6．我国使用的交变电流：T＝0.02 s，f＝1T＝50 Hz，ω＝100π rad/s，电流方向每秒改变100次。

二、峰值 有效值

1．峰值

交变电流的电流和电压在一个周期内所能达到的最大值。

2．有效值

(1)定义：如果交流电与某一直流电通过同一电阻，在相同的时间内所产生的热量相等，则这个直流电的电流和电压值，就分别称为相应交流电的电流和电压的有效值。 1.周期和频率是描述交变电流变化快慢的物理量，周期和频率互为倒数关系，我国使用的交流电的频率为50 Hz。

2．有效值是根据电流的热效应进行定义的，对于正弦交变电流来说，有效值和峰值的关系为：I＝Im2，U＝Um2，E＝Em2。

3．在交流电路中，电压表、电流表的示数均为有效值，计算用电器产生的电热时必须应用电流或电压的有效值。 精选资料 值得拥有

2 (2)正弦交变电流的有效值与峰值的关系

①电动势的有效值：E＝Em2＝0.707Em；

②电流的有效值：I＝Im2＝0.707Im；

③电压的有效值：U＝Um2＝0.707Um。

1．自主思考——判一判

(1)我国提供的生活用电的发电机转子的转速为3 000 r/min。(√)

(2)交变电流在1 s内电流方向变化的次数就是它的频率。(×)

(3)交变电流的周期越大，交变电流的变化就越快。(×)

(4)生活用电的电压220 V指有效值，动力用电的电压380 V指峰值。(×)

(5)只要是交变电流，其峰值就是有效值的2倍。(×)

(6)家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值。(√)

课题：《交变电流》（选修３－２）

科目：物理 教学对象：高二5班 课时：1

提供者：王秋芬 单位：新安县职业高级中学

一、教学内容分析

交变电流是生产和生活中最常用到的电流，而正弦式电流又是其中最简单和最基本的形式．正弦电流产生的原理是基于电磁感应的基本规律，本章是前一章的延续和发展，是电磁感应的具体应用．本节知识是全章知识的理论基础．本节内容有承上启下的作用．

二、教学目标

【知识和技能】

1、理解交变电流是怎样产生的。

2、定性了解交流的变化规律及其图像表示和主要特征物理量。

3、知道交流能通过电容器的原因，了解交流这一特性在电子技术中的应用。

4、初步了解发电机、交变电流的发明和利用对促进人类社会进步的作用，进一步体验科学、技术与社会生活之间的密切关系。

【过程和方法】

1、培养学生阅读、理解及自学能力．

2、培养学生将知识进行类比、迁移的能力．

3、使学生理解如何建立新的物理概念而培养学生处理解决新问题能力．

4、培养学生应用数学工具处理解决物理问题的能力．

5、训练学生由特殊到一般的归纳、演绎思维能力．

【情感、态度、价值观】

1、由用电器铭牌，可介绍我国近几年的经济腾飞，激发学生爱国精神和为建设祖国发奋学习的精神．

2、让学生体会对称美．

三、学习者特征分析

学生对交变电流在这之前没有认真认识，对它只有一个模糊的概念，通过演示实验可让学生对交流电的产生有一感性认识，并对交流电的变化规律有更好的理解。

教学方法可采用老师指点，学生自学、讨论、推导总结，另方面也采用演示、观察、分析、对比等，培养学生知识迁移、活学活用的能力。 四、教学策略选择与设计

本节课的演示实验：手摇发电机发电，观察小灯珠的发光情况，用发光二极管观察电流方向、以及用灯丝的颤抖说明电流方向的变化．

在分析交流电的产生过程，则主要引导学生运用楞次定律、法拉第电磁感应定律这些基本原理解决新情境下的问题，弄清楚几个主要的问题：如磁通量与磁通量的变化；电流的最大位置与最小位置；中性面的概念．