2013-2014学年高中物理人教版选修1-1同步辅导与检测课件：3.3交变电流.ppt

金品质高追求 我们让你更放心 ！ 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 第三节节 交变电变电 流 电磁感应 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 交流电的胜利 为了打破爱迪生的技术垄断，特斯拉特地制作了一个 “特斯拉线圈”，它是由一个感应圈、两个大电容器和一个 初级线圈仅几圈的互感器组成这种装置可以产生频率很 高的高压电流，不过这种高压电的电流极小，对人体不会 产生显著的生理效应特斯拉在一次记者招待会上，用这 种装置使电流通过自己的身体，点亮了电灯，甚至还熔化 了电线，使在场的记者一个个惊讶得目瞪口呆，取得了极 大的宣传效果 特斯拉的胜利，加速了交流电的推广使用现在我们 知道，低频交流电和直流电一样危险，至于低频高压交流 电就更加危险，因此千万不要随便重复特斯拉的实验 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 一、交流发电机 1交流发电机由_和_组成工作原理 是_交流发电机产生的电流大小、方向都随时间 做_变化 2交变电流：大小、方向都做_变化 一、1.定子 转子 电磁感应定律 周期性 2周期性 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 二、交流的变化规律 1正弦式电流：电网中的交变电流，它的电流、电压随 时间按_的规律变化 2瞬时值：反映的是某时刻交变电流的_和_ 电压：u_ 电流：i_ 3峰值：说明交变电流在变化过程中所能达到的 _，反映了交变电流大小的_Um、Im分别为交 变电流_、_的峰值 二、1.正弦函数 2.大小 方向 Umsin t Imsin t 3.最大值 变化范围 电压 电流 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 4.周期和频率：周期：交变电流 所用的时间，符号为_.我国电网交变 电流的周期是 . 频率：交变电流在1 s 内发生 的次数，符号 为f，单位为Hz.我国电网交变电流的频率是 . 周期和频率的关系：T= . 5.有效值. 交变电流的有效值是根据 来规定的，对于正 弦交流电，它的有效值是其峰值的 倍.通常，交流电表 都是按有效值来刻度的.一般不作特别说明时，交流的大小均 是指 .例如市电220伏特，就是指其有效值为220伏特. 4.完成一次周期性变化 T 0.02 周期性变化 50Hz 5.电流的热效应 0.707 有效值 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 三、交流能够通过电容器 电容器接到交流电源上时，自由电荷不会通过两极 板间的绝缘电介质，只不过在_的作用下，电容 器交替进行_和_，电路中就有了电流， 表现为交变电流通过了电容器 电容器能够“隔_、通_” 三、交变电压 充电 放电 直流 交流 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 关于交变电变电 流的理解 1交变电流的产生 交变电流的产生是电磁感应现象的应用，因此遵守法拉 第电磁感应定律矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的 轴转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，因而产生感应电动 势和感应电流由于磁通量的变化不是均匀的，故磁通量的 变化率 是随时间变化的，感应电动势的大小及感应电流 的大小也随时间发生变化，线圈平面过中性面时，电流方向 发生变化，产生的感应电流随时间做周期性变化 2交变电流的变化规律 (1)中性面：跟磁感线垂直的平面 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) (2)在如图甲所示的匀强磁场中匀速转动的线圈中产生正 弦交流电线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应 电流方向就改变一次线圈转动一周，感应电动势和感应电 流方向改变两次 甲 乙 (3)规律：uUmsin t，iImsin t. (4)图象：如图乙所示 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感 应电动势e220 sin100t V，则( ) A交变电流的频率是100 Hz Bt0时，线圈位于中性面 C交变电流的周期是0.02 s Dt0.05 s时，e有最大值 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 变式迁移 1一正弦交流电的电动势e=220sin 100t V ，若将它加在 阻值为100的电阻两端（电源内阻不计），则下列说法中 正确的是 ( ) A .电流的瞬时值为i=2.2sin100t A B .电流的最大值为2.2 A C .流过电阻的电流是恒定的 D .流过电阻的电流是变化的，但不是按正弦规律变化 的 解析：正弦交流电通过电阻时产生的电流也按正弦规律 变化，C、D错；电流的大小可由欧姆定律得i=2.2in100t A,可 见，A、B是正确的. 答案：AB 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 交变电流的有效值 交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的，让交 流和直流通过相同的电阻，如果它们在相同时间内产生的热 量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值正弦 式交变电流的有效值与峰值之间的关系是： 各种使用交流电的电器设备上所标的、交流电表所测 得的以及我们在叙述中没有特别加以说明的交变电流的值， 都是指有效值 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 下图是一正弦交变电流的电流图象，此正弦交 变电流的频率和电流的有效值分别为( ) A5 Hz 4 A B50 Hz 10 A C50 Hz 10 A D5 Hz 10 A 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 变式迁移 2关于交流电的有效值和最大值，下列说法中正确的是（ ） A.任何形式的交流电压的有效值都是 的关系 B.只有正弦式交流电才有 C.照明电压220 V和动力电压380 V指的都是有效值 D.交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 解析：只有正弦交变电流才能 ；故选 项A错B对；220 V、380 V及电表测得的数值都是有效 值，故选项C对D错. 答案：BC 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 关于交流电通过电容器的理解 把交流电源接到电容器两个极板上后，当电源电压升 高时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电 路中，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，原 来极板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流电容 器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流“ 通过”了电容器，但实际上自由电荷并没有通过电容器两极 板间的绝缘介质 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 如下图所示的电路中，以下结论正确的是( ) Aa、b若接直流电，灯泡不亮 Ba、b若接直流电，灯泡也可发光 Ca、b若接交流电，灯泡发光，灯泡和电容都有电荷通 过 Da、b若接交流电，灯泡发光，电容中无电荷通过 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 解析：若接直流电，电容器充电完成后，不再有电 流通过灯泡，所以灯泡不亮；若接交变电流，电容不断地 进行充放电，所以一直有电流通过灯泡，灯泡发光，但电 荷不能通过电容器的绝缘层故选D. 答案：D 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 基础巩固 1如下列四图所示，属于交变电流的是( ) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 解析：图象中正负表示电流方向，A图中电流数值总 为正值，表示电流方向不变，是直流电；B图中形状类似 正弦图象，但由于电流值总为正，也是直流电；C图中电 流强度不随时间变化，但方向随时间作周期性改变，是交 变电流；D图中电流大小和方向都随时间作周期性变化， 是正弦式交变电流 答案：CD 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 选选修修1-11-1 ( (配配人教版人教版) 能力提升 9如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据 图象可以判定（