物理选修交变电流.pptx

教学目标 知识与能力：1、理解交变电流是怎样产生的。2、定性了解交流的变化规律及其图像表示和主要特征物理量。3、知道交流能通过电容器的原因，了解交流这一特性在电子技术中的应用。4、初步了解发电机、交变电流的发明和利用对促进人类社会进步的作用，进一步体验科学、技术与社会生活之间的密切关系。实验仪器：示波器、小灯泡、导线、学生电源第1页/共17页一、交流发电机一、交流发电机基本组成：基本组成：定子定子-磁极或磁极或电枢转子转子-电枢或磁极电枢或磁极第2页/共17页一、交流发电机一、交流发电机将机械能转化为电能将机械能转化为电能1.1.发电机的基本构造发电机的基本构造：电枢电枢-产生感应电动势的线圈产生感应电动势的线圈磁极磁极-产生磁场产生磁场2.2.旋转电枢式发电机（例教学用的）：旋转电枢式发电机（例教学用的）：定子定子-磁极磁极 转子转子-电枢电枢3.3.旋转磁极式发电机：旋转磁极式发电机：定子定子-电枢电枢 转子转子-磁极磁极第3页/共17页第4页/共17页 二、交变电流二、交变电流1 1、交变电流、交变电流：大小和方向大小和方向都随时间做都随时间做周期性变化周期性变化的的电流叫做交变电流电流叫做交变电流,简称简称交流交流(AC)。2 2、直流：、直流：各种电池供给的电流只沿一个方向流动流动，叫做直流电，叫做直流电,简称简称直流直流（DC）。）。第5页/共17页三三、交流的变化规律交流的变化规律第6页/共17页1 1、交流的变化规律、交流的变化规律图像图像（1 1）坐标：）坐标：时间时间t t为横坐标，为横坐标，i i或或u u为纵坐标为纵坐标（2 2）图象形状：）图象形状：正弦曲线正弦曲线（3 3）物理意义：反映）物理意义：反映i i或或u u随时间变的规律随时间变的规律Um-Um0ut2、正弦式电流电流：电网中的交变电流，它电网中的交变电流，它的电流、电压的电流、电压 随时间随时间按正弦函数的规律变化，按正弦函数的规律变化，叫做叫做正弦式电流电流.第7页/共17页3 3、正弦式电流的表达式：电流的表达式：i=Ii=Im msint u=Usint u=Um msintsint Im、U Um m分别是电流和电压的最大值，叫做交流的峰值分别是电流和电压的最大值，叫做交流的峰值Im-Im0it第8页/共17页四、描述交流的物理量四、描述交流的物理量1 1周期：周期：交变电流完成一次周期性变化所需交变电流完成一次周期性变化所需 的时间，用的时间，用T T表示，单位是表示，单位是s s2 2频率：频率：1s1s内交变电流完成周期性变化的次内交变电流完成周期性变化的次 数，用数，用f f 表示，单位赫兹，简称赫，符号表示，单位赫兹，简称赫，符号 是是HzHz 3 3、频率和周期有如下关系：、频率和周期有如下关系：4 4、我国使用的交变电流，频率是、我国使用的交变电流，频率是50 Hz.50 Hz.第9页/共17页五、交流能够通过电容器五、交流能够通过电容器1 1电容器主要应用：电容器主要应用：隔直流，通交流隔直流，通交流。2 2解释：解释：第10页/共17页六、交流的有效值：六、交流的有效值：1、概念的引入：为了反映交变电流所产生的效果，概念的引入：为了反映交变电流所产生的效果，引入有效值的概念引入有效值的概念2 2、定义：定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻，如使交变电流和直流通过相同阻值的电阻，如 果它们在相等时间内产生的热量相等，就把这一直果它们在相等时间内产生的热量相等，就把这一直 流的数值叫做这一交变电流的有效值流的数值叫做这一交变电流的有效值三相等三相等3 3、特点：交变电流的有效值根据、特点：交变电流的有效值根据电流的热效应电流的热效应来规来规 定，与电流的方向无关定，与电流的方向无关第11页/共17页4 4、有效值与峰值的大小关系：、有效值与峰值的大小关系：5 5、说明：说明：在各种使用交变电流的电器设备上，所标注在各种使用交变电流的电器设备上，所标注 的额定电压、额定电流值，都是交流的有效值。的额定电压、额定电流值，都是交流的有效值。电器仪表测量的也都是交流的有效值。电器仪表测量的也都是交流的有效值。第12页/共17页下列表示交变电流的有（）表示正弦式交变电流的有（表示正弦式交变电流的有（）例1iittit(A)(B)(C)(D)0000t(E)0teuCEE第13页/共17页1 1、交变电流：、交变电流：大小和方向都随时间做周期性 变化变化的电流2 2、交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中匀速、交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中匀速 转动转动3 3、交变电流的变化规律、交变电流的变化规律表达式：表达式：i=Imsint u=Umsint 图图象象Um-Um0ut第14页/共17页4 4、描述交流的物理量描述交流的物理量（1 1）周期周期T T：完成一次周期性变化所需的时间。完成一次周期性变化所需的时间。（2 2）频率频率f f：1s1s内交变电流完成周期性变化的次数。内交变电流完成周期性变化的次数。（3 3）关系：互为倒数。我国使用的频率是）关系：互为倒数。我国使用的频率是50 Hz50 Hz。5 5、电容器主要应用：、电容器主要应用：隔直流，通交流隔直流，通交流。6 6、交流的有效值、交流的有效值：（1 1）使交流和直流通过相同的电阻，在相等时间内产使交流和直流通过相同的电阻，在相等时间内产 生的热量相等生的热量相等.（2 2）有效值与峰值的大小关系：有效值与峰值的大小关系：第15页/共17页第16页/共17页感谢您的观看！第17页/共17页