【教育课件】人教版高中物理选修3-25-1《交变电流》课件ppt.ppt

电流 iIms int通过R时：
uiR ， U mImR.
（3）电路上的电压按正弦规律变化 uUms int
2.峰值表达式
Em＝NBSω＝NΦmω
Im＝RE＋mr
Um＝ImR
☆成立条件:
转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时 .
特别提醒: (1) 瞬时值表达式与开始计时的位置有关． ① 若线圈从中性面开始计时，e＝Emsinωt. ② 若线圈从位于与中性面垂直的位置开始计时，e＝ Emcosωt. (2) 峰值与开始计时的位置及线圈转动的时间无关， 与线圈形状无关，与转轴的位置无关．
B∥S
Φ=0
t 最大
E最大 I最大
A(B)
D(C)
感应电流方向B到A
线圈与磁场平行时, Φ最小, 但线圈 中的电动势最大 (V⊥B)
.
D(C) B
A(B)
B⊥S Φ最大 V // B E=0 I=0
中性面
B∥S Φ=0
D(C )
A(B )
V⊥B
E、I最大
B
感应电流方向C到D
.
中性面 线圈平面与磁感线垂直的位置
.
【答案】 D
.
【精讲精析】 因电动势按余弦规律变化 ，故初始时刻线圈处于垂直中性面的位置 ，至t1时刻恰好到达中性面，磁通量最大 ，A错；t2时刻又垂直中性面，磁通量为 零，但其变化率最大,B错；t3时刻又到达 中性面，磁通量最大，但其变化率为零， C错；e变换方向时正是其大小为零时，也 恰好是磁通量最大时. 【答案】 D
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

值和平 均值
（1）瞬时值 i Im sin t
Im
Em R
（2）峰值 瞬时值 i 的最大值Im
（3）有效值 I Im
2
W UIt
P UI Q I 2Rt
（4）平均值 I E
R
Rt
电量
q
It
R
二. 变压器的特点与规律
1、变压器的特点
I1
∽ U1
n1 n2
I2 U2 ∽
2、变压器的规律 （1）一对一： （2）一对多：
如图所示,电路中的变压器为理想变压器,S 为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触 头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分 别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正 确的是( )
谁不变,谁变了,导致了什么变化。
三. 电能的输送
高压输电的电路结构图
第一个回路 第二个回路 第三个回路
I1 I2
R
U1
U2
ΔU
∽
n1
n2
P1
P2
I3 I4
U3 n3
U4 n4
×
P3
P4
升压变压器
降压变压器
例题：如图所示,设T1的输入电压U1一定,当用户
消耗的电功率变大时,有( )
A．P2变大,P3变大 B．P1变小,P2变小
A
C．U2变小,U3变小
D．U2变小,U4变大
课堂小结
一、复习了交变电流的有关知识； 二、学会了电路的动态分析问题； 三、理顺了电能输送的复杂问题。
如图所示是一交变电流的i－t图象,则该交变
电流的有效值为( )
2 30 A 3
一. 交变电流的描述
1、交变电流的特点
【能力提升】 1、对于如图所示的电流i随时间t做周期性

小结： 一、交变电流的定义：大小和方向都随时间做周 期性变化,这样的电流叫做交变电流。
中性面：线圈平面经过与磁感线垂直的位置 二、交变电流的产生
瞬时值表达式推导 图象
成立条件：转轴垂直匀强磁场， 经中性面时开始计时
四、交流电的图像
b
c
c
d
a
d
k
L
A
B
b
K L
A
a
B
e
Em
c
b
b
a
dk
a
A
L
B
c
K L
A d
B
b
c
a
d
k
L
A
B
T/4
2T/4
3T/4
T
t
o
/2
π
π
3/2 π
2
ωt
π
四、交流电的图像
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 (4)激光通信中的尖脉冲
过程分析
A(B)
B⊥S
Φ最大
E=0
I=0
中性面
D(C)
将立体图转化为平面图
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)
B∥S Φ=0 E最大
I最大
A(B)
D(C)
感应电流方向B到A
线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈 中的电动势最大 (V⊥B)
B A(B)
三、交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势 （ab和cd边切割磁感线）

甚至还熔化了电线，使在场的记者一个个惊讶得目瞪 口呆，因此取得了极大的宣传效果．
特斯拉的胜利，加速了交流电的推广使用．现在我们 知道，低频交流电和直流电一样危险，低频高压交流电更 加危险，因此千万不要随便重复特斯拉的实验．
一、交流发电机
1．结构：由固定不动的_定__子__和连续转动的_转__子__组 成．
解析：由题意可知，当电容器接到交流电源上时，电
容器交替进行充电和放电，导致电荷定向移动，
从而使电路中有交变电流，并不是自由电荷通过了电 容器两极板间的绝缘电介质，也不是绝缘电介质变成了导 体，故 B、D 正确，A、C 错误．
答案：BD
【典例 2】 下图是一正弦交变电流的电流图象，此 正弦交变电流的频率和电流的有效值分别为( )
A．5 Hz，10 A C．50 Hz，10 2 A
B．50 Hz，10 A D．5 Hz，10 2 A
解析：由图象可知 T＝2.0×10－2 s＝0.02 s，峰值 Im
＝10
2
A，因 f＝T1，所以 f＝50
Hz.Ie＝
Im2＝10
2 2
A＝
10 A.
答案：B
2．(多选)在相同的时间内，某正弦交变电流通过一 阻值为 100 Ω的电阻产生的热量，与一电流为 3 A 的直 流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则( )
A．此交变电流的有效值为 3 A，峰值为 3 2 A B．此交变电流的有效值为 3 2 A，峰值为 6 A C．电阻两端交流电压的有效值为 300 V，峰值为 300 2 V
2 ． 瞬 时 值 ： 反 映 的 是 某 时 刻 交 变 电 流 的 _大__小__ 和 _方__向__．
电压：u＝_U__m_s_i_n__ω_t_． 电流：i＝__Im__si_n__ω_t__．