2012高中物理：2.1、2.2《怎样产生交变电流》《怎样描述交变电流》课件（人教版选修3－2）.ppt

定义：根据电流的热效应来规定，让交流电与直流电分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。 （2）有效值 （3）正弦交流电的有效值与最大值的关系： E、U、I 说明： A.以上关系式只适用于正弦或余弦交流电； B.交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值 C.交流电流表和交流电压表的读数是有效值 D.对于交流电若没有特殊说明的均指有效值 平均值： ②求通过某导体截面的电量一定要用平均值。 （4）峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别 ①在求交流电的功、功率和电热时必须用交流电的有效值 ③峰值和有效值满足 的关系。 (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 六、交变电流的种类 1.我国生产和生活用交流电的周期T=_______s，频率 f= ____Hz，角速度ω=________rad/s，在1s内电流的方 向变化______次。 0.02 50 100π 100 2.在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是 ，属于正弦交变电流的是 。 t i A B C D A B D A 3.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于 线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感 应电动势随时间的变化规律如图所示， 下面说法中正确的是( ) T1时刻通过线圈的磁通量为零 T2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 T3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 D 4.一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度ω=100πrad/s。 （1）写出感应电动势的瞬时值表达式。 （2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式，在t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？ （3）线圈从中性面转过180°的过程中，电动势的最大值、平均值分别是多少？ 答案：（1）e=311sin100πt （2）I=3.11sin（100π×1/120）=3.11×1/2=1.55（A） （3）Em=311V E=NΔφ/Δt=2NBSω/π≈198V 1.掌握交变电流的产生原理，知道中性面的特点。 2.掌握交变电流的变化规律及表示方法。 3.理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。 正弦式交流： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时，且匀速转动 （1）电动势按正弦规律变化 （2）电流按正弦规律变化 （3）电路上的电压按正弦规律变化 电流　　　　　 通过R时： 有效值是根据电流的热效应来规定的 自古皆有死，民无信不立。 ——孔子 2.1、2.2 怎样产生交变电流 怎样描述交变电流 第2章 交变电流与发电机 1.使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。 2.掌握交变电流的变化规律及表示方法。 3.理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。 复习回顾 1.我们以前学过恒定电流，其主要特点是什么? 电路中的电流与电压的大小和方向都不随时间发生变化 2.你知道冰箱和空调等家用电器所使用的电流的特点吗? 其铭牌上所标示的“额定电压220V”、“额定频率50Hz”等字样和符号是什么意义吗？ 什么是交变电流？ 1.直流电流(DC) 方向不随时间变化的电流 2.交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 1)电动机与小灯泡组成闭合回路，当线框快速转动时，观察到的实验现象？ 小灯泡一闪一闪的 小实验 2)电动机与电流表组成闭合回路，当线框缓慢转动时，观察到的实验现象？ 用学生电源把照明电路中220V的交变电压变成6V或3V的低压交变电流或低压直流电，给小灯泡供电。把小灯泡的两端接入示波器的输入端，观察示波器的波形图，并思考问题：示波器显示出来的波形图分别是什么形状？ 演示:观察直流电和交变电流的波形图 交变电流：电流大小和方向随时间作周期性变化的电流 在前面的示波器中所显示的电流和电压随时间按正弦规律变化的交变电流就是正弦式交变电流，简称正弦式电流。 根据图像分析，恒定电流和交变电流的电压大小和方向与时间的关系各有什么特点？其图像跟数学中什么函数的图像相似？ 电器产品的铭牌和技术资料中，常用字母“AC”或符号“∽”表示交流；而用字母“DC”或符号“—”表示直流 交流发电机 手摇发电机 一、交流发电机（基本组成） 用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） 用来产生磁场的磁极 交流发电机模型的原理简图 电刷 滑环 N S 磁极 电 枢 二、交流电动机的基本结构和原理 中性面 V //