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1、第三章磁场物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）情情景景切切入入自自主主研研习习走走出出误误区区探探究究目目标标课课后后强强化化作作业业题题型型设设计计要要点点探探究究3.3.3 3交变电流交变电流复习回顾复习回顾一一、电磁感应现象、电磁感应现象 闭合电路的一部分导体在磁场中做闭合电路的一部分导体在磁场中做闭合电路的一部分导体在磁场中做闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动切割磁感线运动切割磁感线运动切割磁感线运动 时，导体中就产生电流。时，导体中就产生电流。时，导体中就产生电流。时，导体中就产生电流。物理学中把这种现象物理学中把这种现象物理学中
2、把这种现象物理学中把这种现象叫做电磁感应叫做电磁感应叫做电磁感应叫做电磁感应。由电磁感应产生的电流由电磁感应产生的电流由电磁感应产生的电流由电磁感应产生的电流叫做感应电流叫做感应电流叫做感应电流叫做感应电流二、二、电磁感应的产生条件电磁感应的产生条件只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。三三、磁通量、磁通量穿过闭合回路的穿过闭合回路的穿过闭合回路的穿过闭合回路的磁感线的条数磁感线的条数磁感线的条数磁感线的条数 =B S=B S复习回顾复习回顾一.感应电动势感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势在电磁感应现
3、象中产生的电动势叫感应电动势 1.1.内容：内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。路的磁通量的变化率成正比。这就是这就是法拉第电磁感法拉第电磁感法拉第电磁感法拉第电磁感应定律应定律应定律应定律。二、二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律2.2.表达式表达式一、交流发电机一、交流发电机基本组成：基本组成：定子定子-磁极磁极(产生磁场产生磁场)转子转子-电枢电枢(产生感应电动势的线圈产生感应电动势的线圈)-将机械能转化为电能将机械能转化为电能 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
4、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各种电池供给的电流只沿一个方向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）。）。三三、交流的变化规律交流的变化规律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
5、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.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 I Im m、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-Im0itUm-Um0ut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
6、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 50 Hz.Hz.下列表示交变电流的有（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（）例例1iittit(A)(B)(C)(D)0000t(E)0teuCEE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：六、交流的有效值：六、交流的有效值：1、
7、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
8、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。1 1、交变电流：、交变电流：大小和方向都随时间做周期性大小和方向都随时间做周期性变化变化的电流的电流2 2、交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动、交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动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-Um0ut4 4、描述交流的物理量描述交流的物理量（1 1）周期
9、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：课堂练习课堂练习 正弦式电流在一个周期内出现
10、两次峰值，我国正弦式电流在一个周期内出现两次峰值，我国电网所用交变电流为电网所用交变电流为50HZ50HZ，即，即1s1s内发生内发生5050次周期次周期变化，所以在变化，所以在1s1s内出现内出现100100次峰值。同理，次峰值。同理，1s1s内电内电流方向发生流方向发生100100次改变。次改变。答：照明、动力电路的电压有效值分别为答：照明、动力电路的电压有效值分别为220V220V、380V380V；峰值分别为；峰值分别为220V220V311V311V课堂练习课堂练习 当电阻丝中通过当电阻丝中通过50HZ50HZ的交流电时，尽管铜焊头与电阻丝的交流电时，尽管铜焊头与电阻丝是绝缘的，但由
11、于电磁感应现象在铜焊头中可以感应出是绝缘的，但由于电磁感应现象在铜焊头中可以感应出50HZ50HZ感应电流。再通过收音机中放大装置的放大，就会产生很强感应电流。再通过收音机中放大装置的放大，就会产生很强的交流声。的交流声。教学目标教学目标 知识与能力：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：实验仪器：示波器、小灯泡、导线、学生电源为什么看不到电灯中电流大小的变化为什么看不到电灯中电流大小的变化电动机可以发电吗电动机可以发电吗？