人教版高二物理選修：交變電流課件

1、1.交變電流1.交變電流原磁場磁通量發(fā)生變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流的磁場阻礙增反減同IASNvIvII1.楞次定律知識回顧原磁場磁通量發(fā)生變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流的磁場阻礙增反減同IAS2.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小E，跟穿過這一電路的磁通量的變化率 成正比。(2)公式：2.法拉第電磁感應(yīng)定律引入：在選修3-1的第2章我們學(xué)習(xí)了電流的相關(guān)知識，在這一章中我們了解的主要是由電池作為電源提供的電流，其大小和方向均不隨時間發(fā)生變化，我們稱之為恒定電流。 在家庭電路中，由國家電網(wǎng)提供的電流實(shí)際上是大小和方向都隨時間變化的電流，我們稱之為交流電。引入：在選修3-1的第2章我們學(xué)習(xí)了電流的

2、相關(guān)知識，在這一章家庭電路的正弦式交流電示波器中的鋸齒波掃描電壓電子計(jì)算機(jī)的矩形脈沖激光通信的尖脈沖一、交變電流的概念閱讀教材，判斷以下電流是直流還是交流？交流直流家庭電路的正弦式交流電示波器中的鋸齒波掃描電壓電子計(jì)算機(jī)的矩直流電 (DC)交流電 (AC)一、交變電流的概念可見：方向是否改變是區(qū)別直流和交流的標(biāo)準(zhǔn)！方向變化方向不變大小變化大小不變（脈動直流）（恒定電流）直流電 (DC)交流電 (AC)一、交變電流的概念可見：方向思考（1）：畫出正視圖思考（2）：從切割磁感線角度分析當(dāng)前狀態(tài)下的瞬時感應(yīng)電動勢的大小及方向。思考（3）：填寫下表磁通量電動勢E磁通量的變化率/tvvBA(B)C(D)

3、最大00B/vE/t二、交變電流的產(chǎn)生人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)思考（1）：畫出正視圖思考（2）：從切割磁感線角度分析當(dāng)前狀思考（1）：畫出正視圖思考（2）：從切割磁感線角度分析當(dāng)前狀態(tài)下的瞬時感應(yīng)電動勢的大小及方向。思考（3）：填寫下表磁通量電動勢E磁通量的變化率/tvvBA(B)C(D)最大0最大人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)思考（1）：畫出正視圖思考（2）：從

4、切割磁感線角度分析當(dāng)前狀思考（1）：畫出正視圖思考（2）：從切割磁感線角度分析當(dāng)前狀態(tài)下的瞬時感應(yīng)電動勢的大小及方向。思考（3）：填寫下表磁通量電動勢E磁通量的變化率/tvvB最大00C（D）A（B）人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)思考（1）：畫出正視圖思考（2）：從切割磁感線角度分析當(dāng)前狀思考（1）：畫出正視圖思考（2）：從切割磁感線角度分析當(dāng)前狀態(tài)下的瞬時感應(yīng)電動勢的大小及方向。思考（3）：填寫下表磁通量電動勢E磁通量的變化率/tvvBC(D)A(B)最大0最大人教版 高二物理

5、選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)思考（1）：畫出正視圖思考（2）：從切割磁感線角度分析當(dāng)前狀磁通量電動勢E磁通量變化率最大0最大0最大最大最大最大0000思考：當(dāng)線圈和磁場方向垂直時，有何特點(diǎn)？1.中性面：當(dāng)線圈和磁場方向垂直時， 沒有電動勢和電流，此位置稱為中性面位置！(BS)思考：當(dāng)線圈和磁場方向平行時，有何特點(diǎn)？2.垂直中性面：當(dāng)線圈和磁場方向平行時， 電動勢最大。思考：請進(jìn)一步體會磁通量與磁通量變化率的不同。3. 磁通量最大時，磁通量變化率卻最小；磁通量為0時，磁通量變化率最大，可見二者無直接

6、聯(lián)系！人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)磁通量電動勢E磁通量變化率最大0最大0最大最大最大最大00eoEmT/42T/43T/4T/23/22tt-Em思考：大致畫出在線圈勻速轉(zhuǎn)動一周的過程中，電動勢隨時間的變化規(guī)律.人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)eoEmT/42T/43T/4T/23/22tt-思考：上面我們通過對特殊位置定性分析畫出了波形圖，好似一個正弦曲線，你能否通過

7、對一般位置的討論，得出電動勢隨時間變化的關(guān)系呢？tvvA(B)A(B)(C)D(C)DO(O)B人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)思考：上面我們通過對特殊位置定性分析畫出了波形圖，好似一個正三、正弦式交流電1.產(chǎn)生條件：（1）線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動（2）線圈從中性面位置開始轉(zhuǎn)動（計(jì)時起點(diǎn)在中性面）2.規(guī)律：可見：在電路中電動勢、電流和電壓均隨時間按正弦規(guī)律變化。人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五

8、章：5.1 交變電流(共20張PPT)三、正弦式交流電1.產(chǎn)生條件：2.規(guī)律：可見：人教版 高二物et0Em-EmTT/23T/4T/4it0Im-ImTT/23T/4T/4ut0Um-UmTT/23T/4T/4正弦式交流電圖像et0Em-EmTT/23T/4T/4it0Im-ImTT/思考：已知家庭電路中，電流變化的周期為T=0.02s,請你思考電流在一個周期內(nèi)變化幾次，在1s內(nèi)變化幾次？it0Im-ImTT/23T/4T/45T/43T/27T/42T規(guī)律分析：在中性面位置，電流為0，經(jīng)過此位置前后電流方向相反，可見：（1）每經(jīng)過中性面一次，電流都要改變方向一次（2）在一個周期內(nèi)經(jīng)過中性面

9、兩次，故電流一周期變化兩次。（3）1s內(nèi)有50個周期，則電流變化100次。思考：已知家庭電路中，電流變化的周期為T=0.02s,請你思3.關(guān)于交流電的幾個概念：（1）峰值：即交流電的電動勢、電流和電壓的最大值此表達(dá)式與線圈形狀和轉(zhuǎn)軸位置無關(guān)?。?）瞬時值：即交流電的電動勢、電流和電壓在各個不同時刻的值，它是不斷變化的。人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)3.關(guān)于交流電的幾個概念：（1）峰值：即交流電的電動勢、電流（3）周期與頻率：正弦式交流電是隨時間周期性變化的，其周期也就是線圈勻速轉(zhuǎn)動

10、一周的時間。頻率是周期的倒數(shù)，反映電流變化的快慢:f=1/T我國電網(wǎng)提供的交流電周期:T=0.02s，頻率：f=50Hz人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)（3）周期與頻率：正弦式交流電是隨時間周期性變化的，其周期也思考：如果線圈從垂直中性面位置開始計(jì)時，則其變化規(guī)律是怎樣的？et0Em-EmTT/23T/4T/4人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)人教版 高二物理 選修3-2 第五章：5.1 交變電流(共20張PPT)思考：如果線圈從垂直中性面位置開始計(jì)時，則其變化規(guī)律是怎樣的練習(xí)1.某線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生如圖所示的交流電，由圖可知（ ）A.在A和C時刻線圈處于中性面位置B.在B和D時刻穿過線