人教版高中物理選修32課件51交流電流

1、空白演示在此輸入您的封面副標(biāo)題5.1交變電流第五章交變電流交變電流(交流AC):大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流.直流電(DC):電流方向不隨時(shí)間而改變.大小可以改變在如圖所示的幾種電流隨時(shí)間變化的圖線中，屬于交變電流的是（），屬于交變電流的是（）tiABCDEF一、交變電流的產(chǎn)生:中性面：當(dāng)線圈平面垂直于磁感線時(shí)，各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應(yīng)電流，這個(gè)位置叫做中性面。思考：線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，通過中性面幾次？沒有邊切割磁感應(yīng)線中性面：BS，最大，E=0,I=0BS，=0，E最大，I最大，感應(yīng)電流方向b到a最大值面a（b）、d（c）邊垂直切割磁感應(yīng)線。BS,最大，E=0,I=0又見中性面

2、沒有邊切割磁感應(yīng)線BS，=0，E最大，I最大，感應(yīng)電流方向a到b最大值面a（b）、d（c）邊垂直切割磁感應(yīng)線。a.磁通量為0b.E最大，磁通量的變化率/t最大（1）中性面（線圈與磁感線垂直的平面）（2）最大值面（線圈垂直中性面）結(jié)論：a.磁通量最大b.E0，磁通量的變化率/t為零c.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至中性面時(shí)，電流方向發(fā)生改變d.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變兩次設(shè)正方形線圈的邊長為L，在勻強(qiáng)磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為O1、用函數(shù)表達(dá)式描述交變電流交變電流的描述2、變化規(guī)律（總結(jié)）以線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢令則有e為電動(dòng)勢

3、在時(shí)刻t的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢的最大值一般為所以：e=BL1L2sintE=2BL1vsintV=L2/2二交變電流的變化規(guī)律以線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢（ab和cd邊切割磁感線）e為電動(dòng)勢在時(shí)刻t的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢的最大值（峰值）電路中的電壓按正弦規(guī)律變化電流通過R時(shí)：電路中的電流按正弦規(guī)律變化三、交變電流的種類(1)正弦交流電(2)示波器中的鋸齒波掃描電壓(3)電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖(4)激光通信中的尖脈沖正弦交流電：閉合的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生交流電為正弦交流電。（兩勻一垂直）交流發(fā)電機(jī)簡介1、用一個(gè)強(qiáng)磁鐵可以判斷燈泡中的電流是交

4、流還是直流，請說明你的做法并講清理由2、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞著垂直磁感線方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈垂直中性面時(shí)，下列說法中正確的是（）、穿過線圈的磁通量最大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大、穿過線圈的磁通量等于零，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大、穿過線圈的磁通量最大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢等于零、穿過線圈的磁通量等于零，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢等于零B3、交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)的電動(dòng)勢的變化規(guī)律為e=EmSint，如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n提高一倍，其它條件不變，則電動(dòng)勢的變化規(guī)律將變化為：A.e=EmSin2tB.e=2EmSin2tC.e=2EmSin4tD.e=2EmSint答案B4、一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的

5、固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，下面說法中正確的是：t1時(shí)刻通過線圈的磁通量為零；t2時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對值最大；t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大；每當(dāng)e變換方向時(shí)，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大。答案：D5.2描述交變電流的物理量一、描述交變電流變化快慢的物理量1周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間.用T表示，單位是s2頻率：1s內(nèi)交變電流完成周期性變化的次數(shù)，用f表示，單位是Hz我國工農(nóng)業(yè)及生活用電的周期為0.02s，頻率為50Hz，電流方向每秒改變100次描述交變電流的物理量二、描述交變電流大小的物理量1、最大值：交流電在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到

6、的最大數(shù)值（1）最大值在實(shí)際中有一定的指導(dǎo)意義，所有使用交流的用電器，其最大耐值應(yīng)大于其使用的交流電壓的最大值.（2）最大值可以表示交變電流的強(qiáng)弱或電壓的高低，但不適于用來表示交流產(chǎn)生的效果（3）線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)勢的最大值2、有效值（1）概念的引入：為了反映交變電流所產(chǎn)生的效果，引入有效值的概念（2）定義：使交變電流和直流通過相同阻值的電阻，如果在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交變電流的有效值（3）特點(diǎn)：交變電流的有效植根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定，與電流的方向無關(guān)，但一般與所取時(shí)間的長短有關(guān)，在無特別說明時(shí)是以一個(gè)周期的時(shí)間來確定有效值的3、有

7、效值與最大值之間的關(guān)系任何電流都有有效值，但上述關(guān)系只限于正弦交變電流，對其他形式的交變電流并不適用例題、如圖所示為一交變流電得i-t圖象，問此交變電流的有效值多大？、交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流是有效值；交流電壓表和交流電流表的示數(shù)是有效值；交變電流的數(shù)值在無特別說明時(shí)都是指有效值、有效值與平均值交變電流的平均值是交變電流圖像中波形與橫軸所圍的面積跟時(shí)間的比值，與交流的方向，時(shí)間長短有關(guān)。在計(jì)算交變電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的焦耳熱，做功的電功率以及保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，只能用交變電流的有效值在計(jì)算通過導(dǎo)體某一截面的電量時(shí)，只能用交變電流的平均值1、我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用的交流電.頻率是Hz，

8、周期是s，電流方向每分鐘改變次2、交流電的有效值是根據(jù)電流的效應(yīng)來規(guī)定的正弦交流電的有效值與峰值間的關(guān)系是、U、I通常所說的交流電的數(shù)值，如果沒有特別說明，一般都是指交流電的值項(xiàng)固與練習(xí)3、如圖所示，某一交流電隨時(shí)間變化圖線，它的電流的最大值Im=()A，電流的有效值I=()A，交流電的周期T=()s，頻率f=()Hz，交流電流的瞬時(shí)值表達(dá)式i=()。4.0252.820.044sin50t項(xiàng)固與練習(xí)項(xiàng)固與練習(xí)4、下列說法正確的是：A交變電流在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次B交變電流的有效值總是最大值的倍C因?yàn)橛行е当硎窘涣鳟a(chǎn)生的平均效果，所以有效值與平均值相同D若正弦交變電流的最大值是10A，則

9、它的最小值是-10A分析：線圈平面每經(jīng)過中性面一次，電流方向改變一次，在一個(gè)周期內(nèi)線圈平面有兩次經(jīng)過中性面，對于正弦式交變電流有效值是最大值的倍，對其他的交變電流不一定有這樣的關(guān)系，交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的，與平均值不同，交變電流的正負(fù)表示電流的方向，不表示電流的大小，交變電流的最小值為零正確：A項(xiàng)固與練習(xí)5、一個(gè)燈泡上面寫著“220V40W”。當(dāng)它正常工作時(shí)，通過燈絲電流的峰值是多少？項(xiàng)固與練習(xí)6、有一個(gè)電熱器，工作時(shí)的電阻為50。接在電壓為u=Umsint的交流電源上，其中Um=311V，=100s-1.該用電器消耗的功率是多大？項(xiàng)固與練習(xí)作業(yè)題1、在兩個(gè)阻值相同的電阻上分別通以如圖所示的正弦交變電流和方形波電流，它們的峰值和周期都相同，則兩電阻在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）2、一電熱器接在10V的直流電源上,產(chǎn)生一定大小的熱功率,把它改接到交流電源上,要使產(chǎn)和的熱功率是原來的一半,如果忽略電阻值隨溫度的變化,則交流電壓的最大值是()(A)5.0V(B)7.1V(C)14V(D)10V3、把標(biāo)有“36V40W”字樣的燈泡接在一個(gè)交流