人教版高二物理选修：交变电流课件.ppt
1.交变电流,1.交变电流,原磁场磁通量发生变化,感应电流,感应电流的磁场,阻碍,增反减同,I,I,I,I,1.楞次定律,知识回顾,原磁场磁通量发生变化感应电流感应电流的磁场阻碍增反减同IAS,2.法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小E，跟穿过这一电路的磁通量的变化率 成正比。(2)公式：,2.法拉第电磁感应定律,引入：在选修3-1的第2章我们学习了电流的相关知识，在这一章中我们了解的主要是由电池作为电源提供的电流，其大小和方向均不随时间发生变化，我们称之为恒定电流。在家庭电路中，由国家电网提供的电流实际上是大小和方向都随时间变化的电流，我们称之为交流电。,引入：在选修3-1的第2章我们学习了电流的相关知识，在这一章,家庭电路的正弦式交流电,示波器中的锯齿波扫描电压,电子计算机的矩形脉冲,激光通信的尖脉冲,一、交变电流的概念,阅读教材，判断以下电流是直流还是交流？,交流,直流,家庭电路的正弦式交流电示波器中的锯齿波扫描电压电子计算机的矩,直流电(DC),交流电(AC),一、交变电流的概念,可见：方向是否改变是区别直流和交流的标准！,（脉动直流）,（恒定电流）,直流电(DC)交流电(AC)一、交变电流的概念可见：方向,思考（1）：画出正视图,思考（2）：从切割磁感线角度分析当前状态下的瞬时感应电动势的大小及方向。,思考（3）：填写下表,v,v,B,最大,0,0,B/v,E/t,二、交变电流的产生,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),思考（1）：画出正视图思考（2）：从切割磁感线角度分析当前状,思考（1）：画出正视图,思考（2）：从切割磁感线角度分析当前状态下的瞬时感应电动势的大小及方向。,思考（3）：填写下表,v,v,B,最大,0,最大,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),思考（1）：画出正视图思考（2）：从切割磁感线角度分析当前状,思考（1）：画出正视图,思考（2）：从切割磁感线角度分析当前状态下的瞬时感应电动势的大小及方向。,思考（3）：填写下表,v,v,B,最大,0,0,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),思考（1）：画出正视图思考（2）：从切割磁感线角度分析当前状,思考（1）：画出正视图,思考（2）：从切割磁感线角度分析当前状态下的瞬时感应电动势的大小及方向。,思考（3）：填写下表,v,v,B,最大,0,最大,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),思考（1）：画出正视图思考（2）：从切割磁感线角度分析当前状,最大,0,最大,0,最大,最大,最大,最大,0,0,0,0,思考：当线圈和磁场方向垂直时，有何特点？,1.中性面：当线圈和磁场方向垂直时，没有电动势和电流，此位置称为中性面位置！(BS),思考：当线圈和磁场方向平行时，有何特点？,2.垂直中性面：当线圈和磁场方向平行时，电动势最大。,思考：请进一步体会磁通量与磁通量变化率的不同。,3.磁通量最大时，磁通量变化率却最小；磁通量为0时，磁通量变化率最大，可见二者无直接联系！,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),磁通量电动势E磁通量变化率最大0最大0最大最大最大最大00,思考：大致画出在线圈匀速转动一周的过程中，电动势随时间的变化规律.,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),eoEmT/42T/43T/4T/23/22tt-,思考：上面我们通过对特殊位置定性分析画出了波形图，好似一个正弦曲线，你能否通过对一般位置的讨论，得出电动势随时间变化的关系呢？,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),思考：上面我们通过对特殊位置定性分析画出了波形图，好似一个正,三、正弦式交流电,1.产生条件：（1）线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动（2）线圈从中性面位置开始转动（计时起点在中性面）,2.规律：,可见：在电路中电动势、电流和电压均随时间按正弦规律变化。,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),三、正弦式交流电1.产生条件：2.规律：可见：人教版 高二物,正弦式交流电图像,et0Em-EmTT/23T/4T/4it0Im-ImTT/,思考：已知家庭电路中，电流变化的周期为T=0.02s,请你思考电流在一个周期内变化几次，在1s内变化几次？,规律分析：在中性面位置，电流为0，经过此位置前后电流方向相反，可见：（1）每经过中性面一次，电流都要改变方向一次,（2）在一个周期内经过中性面两次，故电流一周期变化两次。,（3）1s内有50个周期，则电流变化100次。,思考：已知家庭电路中，电流变化的周期为T=0.02s,请你思,3.关于交流电的几个概念：,（1）峰值：即交流电的电动势、电流和电压的最大值,此表达式与线圈形状和转轴位置无关！,（2）瞬时值：即交流电的电动势、电流和电压在各个不同时刻的值，它是不断变化的。,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),3.关于交流电的几个概念：（1）峰值：即交流电的电动势、电流,（3）周期与频率：正弦式交流电是随时间周期性变化的，其周期也就是线圈匀速转动一周的时间。频率是周期的倒数，反映电流变化的快慢:f=1/T我国电网提供的交流电周期:T=0.02s，频率：f=50Hz,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),（3）周期与频率：正弦式交流电是随时间周期性变化的，其周期也,思考：如果线圈从垂直中性面位置开始计时，则其变化规律是怎样的？,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),思考：如果线圈从垂直中性面位置开始计时，则其变化规律是怎样的,练习1.某线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动，产生如图所示的交流电，由图可知（）A.在A和C时刻线圈处于中性面位置B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从A到D线圈转过的角度为2D.若从O到D历时0.02s，则在1s内电流方向改变100次,D,人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.1 交变电流(共20张PPT),练习1.某线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动，产生如图,
