《交变电流》精品系列-PPT人教版高中物理

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说明：
1）中性面：线圈平面与磁场垂直时，线圈所在平面.
2）线圈转动从中性面开始计时—正弦交流电； 垂直于中性面位置开始计时—余弦交流电。
3）线圈转动一个周期，2次经过中性面，电流方向每经过一 次中性面改变一次，即一个周期内电流方向改变两次。
e
e n t
Φ最大时，∆Φ/∆t=0，e最小
Φ
Φ最小时，∆Φ/∆t最大，e最大
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e的大小看Φ-t图像的斜率
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9.时代在变革，固然需要有与时俱进 的精神 ，可是 我们不 能总是 变动不 居，集 体的社 会和个 体的生 命都必 须有所 坚守。
10.人在存在中坚守，又在坚守里存在 ，坚守 就是存 在，存 在就得 坚守。 寒春， 就是一 面坚守 的大旗 ，她让 我们懂 得什么 叫执着 ，什么 叫动摇 ，什么 叫理想 ，什么 叫投机v⊥
ω Lad sin ωt 2
v∥
ab边感应电动势：
e a bB av b L B ab L L 2 as d itn B 2s Sitn
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1.让一个蹄形磁铁靠近白炽灯，观察灯丝，可以看到什么现 象？这是什么原因造成的？
现象：磁铁靠近灯丝，发现灯丝颤动

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。

I= Im 2
I= t1 Im
T
I=
1 2
(I12
I
2 2
)
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如图所示，面积为 S 的矩形线圈共 N 匝，线圈总电阻为 R，在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中以竖直线OO 为轴，以角速度 匀速旋转，图示位置 C 与纸面共面，位置 A 与位置 C 成 45 角。线圈从位置 A 转过90 到达位置 B 的过
C
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一个交流电源的输出端电压的瞬时值表达式 为u = 311sin50πt(V)，将一个不计内阻的交流 电流表与一个阻值为220Ω的电阻串联后接在 该电源上，则（ ）A．交流电流表的示数为 1.55AB．交流电流表的示数为1AC．该交流电 的频率为50HzD．该交流电的周期为0.02s
有效值
I= Iห้องสมุดไป่ตู้ 2
I= Im 2
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正弦单向 脉冲电流
矩形单向 脉冲电流
非对称 性矩形 脉冲电流
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一、周期和频率 1.周期(T)： 交变电流完成一次 周期性 变化所需的时间. 2.频率(f )： 周期的倒数叫作频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变 化的 次数 .
1 3.周期和频率的关系：T＝__f_或 f＝T1. 4.角速度与周期、频率的关系：ω＝2Tπ＝ 2πf .

有多个副线圈时满足 n1I1=n2I2+n3I3+……
变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制 变压器的低压线圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制
第十六页，共28页。
4.理想变压器的输入功率由输出功率决定： P 1U 1I1U 2I2U R 222nn 2U 112/R 2
即在输入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与 副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比， 与副线圈电路的电阻值成反比。
b. 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)．
c. 周期和频率的 关系是
T 1 f
f1 T
ω=2π/T= 2πf
d. 转速 单位时间线圈转过的转数.单位为 r/s 或 r/min
第四页，共28页。
3、交变电流的有效值
交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直 流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热 量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流电的有效值。
的最大值为
E m N 0 B 8 0 . 0 0 S 2 0 1 2 8 0 1 0 4 0 V 0 4 . 4 V 8 ③
感应电动势的有效值
EEm4.48V3.2V
④
22
通过电流的有效值
I E 3.2 A6m 4 A ⑤ R1R2 4010
第十页，共28页。
5．一气体放电管，当其两电极间的电压超过
通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交流电，
给车头灯供电。
已 知 自 行 车 车 轮 半 径 r=35cm ， 摩 擦 小 轮 半 径
r0=1.00cm, 线圈有n=800匝，线圈横截面积s=20cm2，总