安徽省高三物理一輪-10.1交變電流的產(chǎn)生和描述課件

1、第一講交變電流的產(chǎn)生和描述第一講交變電流的產(chǎn)生和描述一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1交變電流交變電流大小和大小和_都隨時間做都隨時間做_變化的電流，變化的電流，叫做交變電流，簡稱交流叫做交變電流，簡稱交流(AC)2正弦式交變電流正弦式交變電流(如下圖所示如下圖所示)方向方向周期性周期性(1)定義：按定義：按_變化的交變電流變化的交變電流(2)產(chǎn)生：將閉合矩形線圈置于產(chǎn)生：將閉合矩形線圈置于_磁場中，磁場中，并繞并繞_方向的軸做方向的軸做_轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動(3)中性面：與磁場方向中性面：與磁場方向_的平面的平面正弦規(guī)律正弦規(guī)律勻強勻強垂直于磁場垂直于磁場勻速勻速垂直垂直3正弦式

2、交變電流的變化規(guī)律正弦式交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位線圈在中性面位置開始計時置開始計時)：(1)電動勢電動勢e隨時間變化的規(guī)律：隨時間變化的規(guī)律：e_.(2)負(fù)載兩端的電壓負(fù)載兩端的電壓u隨時間變化的規(guī)律：隨時間變化的規(guī)律：u_.(3)電流電流i隨時間變化的規(guī)律：隨時間變化的規(guī)律：i_.其中其中等于線圈轉(zhuǎn)動的等于線圈轉(zhuǎn)動的_，Em_. Emsin tUmsin tImsin t角速度角速度nBS4正弦交變電流的圖象正弦交變電流的圖象(如下圖所示如下圖所示)時間時間周期性周期性赫茲赫茲(Hz)2交變電流的瞬時值、峰值、有效值交變電流的瞬時值、峰值、有效值(1)瞬時值：交變電流某一時刻的值，

3、是時間瞬時值：交變電流某一時刻的值，是時間的函數(shù)的函數(shù)(2)峰值：交變電流的電流或電壓所能達到的峰值：交變電流的電流或電壓所能達到的最大值，也叫最大值最大值，也叫最大值(3)有效值：有效值：根據(jù)電流的根據(jù)電流的_來定義來定義熱效應(yīng)熱效應(yīng)用直流電壓、電流表征交流電壓、電流用直流電壓、電流表征交流電壓、電流有效值應(yīng)用非常廣泛，用電器銘牌上所標(biāo)的電壓都有效值應(yīng)用非常廣泛，用電器銘牌上所標(biāo)的電壓都是額定電壓的有效值是額定電壓的有效值三、電感和電容對交變電流的作用三、電感和電容對交變電流的作用1電感：通直流，電感：通直流，_；通低頻，；通低頻，_2電容：通交流，電容：通交流，_；通高頻，；通高頻，_阻交

4、流阻交流阻高頻阻高頻隔直流隔直流阻低頻阻低頻一、對中性面的理解一、對中性面的理解1中性面是與磁場方向垂直的平面，是假中性面是與磁場方向垂直的平面，是假想的參考面想的參考面2線圈平面位于中性面時，穿過線圈平面線圈平面位于中性面時，穿過線圈平面的磁通量最大，而磁通量的變化率為零，產(chǎn)的磁通量最大，而磁通量的變化率為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零生的感應(yīng)電動勢為零3線圈平面與中性面垂直時，穿過線圈平線圈平面與中性面垂直時，穿過線圈平面的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，面的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大4線圈每經(jīng)過中性面一次電流方向就改變線圈每經(jīng)過中性面一次電流方

5、向就改變一次，線圈轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過中性面，所一次，線圈轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過中性面，所以電流的方向改變兩次以電流的方向改變兩次二、對交變電流有效值的理解二、對交變電流有效值的理解交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)(電流電流通過電阻生熱通過電阻生熱)進行定義的，所以進行有效值進行定義的，所以進行有效值計算時，要緊扣電流通過電阻生熱計算時，要緊扣電流通過電阻生熱(或熱功率或熱功率)進行計算注意進行計算注意“三同三同”：即：即“相同電阻相同電阻”，“相同時間相同時間”內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)產(chǎn)生“相同熱量相同熱量”計算時計算時“相同時間相同時間”一一 般取一個周期般取一個周期三、交變

6、電流的瞬時值、峰值、有效值、平三、交變電流的瞬時值、峰值、有效值、平均值的比較均值的比較物理量物理量 物理含義物理含義 重要關(guān)系重要關(guān)系適用情況及適用情況及說明說明瞬時值瞬時值交變電流交變電流某一時刻某一時刻的的 值值eEmsin tiImsin t計算線圈某計算線圈某時刻的受力時刻的受力情況情況峰值峰值最大的瞬最大的瞬時時 值值EmnBSImEm/(Rr)討論電容器討論電容器的擊穿電壓的擊穿電壓1.圖中閉合線圈都在勻強磁場中繞虛線所示圖中閉合線圈都在勻強磁場中繞虛線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，不能產(chǎn)生正弦式交變的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，不能產(chǎn)生正弦式交變電流的是電流的是()答案：答案：C答案：答案：D

7、3如右圖所示，矩形線框置于豎直向下的磁場中，如右圖所示，矩形線框置于豎直向下的磁場中，通過導(dǎo)線與靈敏電流表相連，線框在磁場中繞垂直通過導(dǎo)線與靈敏電流表相連，線框在磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，圖中線框平面處于豎于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，圖中線框平面處于豎直面內(nèi)，下述說法正確的是直面內(nèi)，下述說法正確的是()A因為線框中產(chǎn)生的是交變電流，所以電流表示數(shù)因為線框中產(chǎn)生的是交變電流，所以電流表示數(shù)始終為零始終為零B線框通過圖中位置瞬間，穿過線框的磁通量最大線框通過圖中位置瞬間，穿過線框的磁通量最大C線框通過圖中位置瞬間，通過電流表的電流瞬時線框通過圖中位置瞬間，通過電流表的電流瞬時值最小值最小

8、D若使線框轉(zhuǎn)動的角速度增大一倍，那么通過電流若使線框轉(zhuǎn)動的角速度增大一倍，那么通過電流表電流的有效值也增大一倍表電流的有效值也增大一倍答案：答案：D答案：答案：D答案：答案：B交變電流的圖象及應(yīng)用交變電流的圖象及應(yīng)用答案：答案：D根據(jù)圖象可以確定的物理量根據(jù)圖象可以確定的物理量(1)電流最大值；電流最大值；(2)周期周期T和頻率和頻率f；(3)不同時刻交流電的瞬時值；不同時刻交流電的瞬時值；(4)線圈處于中性面和電流最大值對應(yīng)的時刻；線圈處于中性面和電流最大值對應(yīng)的時刻；(5)任意時刻線圈的位置和磁場的夾角任意時刻線圈的位置和磁場的夾角11：一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線：一只矩形線圈

9、在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖甲所示，則下列說法正確的是象如圖甲所示，則下列說法正確的是()At0時刻線圈平面與中性面垂直時刻線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時刻時刻的變化率達最大的變化率達最大C0.02 s時刻感應(yīng)電動勢達到最大時刻感應(yīng)電動勢達到最大D該線圈相應(yīng)的感應(yīng)電動勢圖象如圖乙該線圈相應(yīng)的感應(yīng)電動勢圖象如圖乙所示所示 答案：答案：B交變電流交變電流“四值四值”的應(yīng)用的應(yīng)用(1)中性面是交變電流產(chǎn)生過程中的重要位中性面是交變電流產(chǎn)生過程中的重要位置，從中性面開始計時和從其他位置開始置，從中性面開始計時和從其他位置開始計時計算交變電流的表達式不同計時計算交變電流的表達式不同(2)交流電路中，電流表、電壓表測量的都交流電路中，電流表、電壓表測量的都是有效值是有效值(3)交流電路中，歐姆定律、焦耳定律同樣交流電路中，歐姆定律、焦耳定律同樣適用適用答案：答案：B答案：答案：C答案：答案：B答案：答案：D答案：答案：B答案：答案：C23交變電流的變化規(guī)律在生活中的應(yīng)用交變電流的變化規(guī)律在生活中的應(yīng)用交變電流的知識在實際生活中有廣泛的應(yīng)交變電流