高中物理选修1-1第三章3.3交变电流浅析.ppt

一、感应电动势 1．感应电动势：　　电磁感应现象中产生的电动势 2．实验表明：　　感应电动势的大小跟磁通变化的快慢有关。 3．磁通量的变化率：　　设时刻t1的磁通量是Φ1，时刻t2的磁通量变为Φ2，则：　　磁通量的变化量：　　△Φ ＝Φ2－Φ1　　磁通量的变化率：　　△Φ/t=(Φ2－Φ1)/(t2－t1) 知识回顾 二、法拉第电磁感应定律 1．法拉第电磁感应定律：　　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 2．单匝：E＝△Φ/△t 　　n匝：E=n△Φ/△t 3．发电：其他形式的能转化为电能　　原理：法拉第电磁感应定律 新课导入 　　19世纪初，蒸汽机改变了自古以来依靠人力、畜力的生产形态。蒸汽动力推动着火车和船队，加快了不同国家、不同民族的物资流通和文化交流。大片农田变成了工厂······ 小资料 　　法拉第电磁感应定律的发现，激励着已批科学家和工程师进行机械能转变为电能的探索。他们设想：厂房中巨型发电机发出的电也许会比蒸汽动力更加强大，它能通过导线跨越千山万水，让家家户户都用电流照明，机器、火车都由电流提供动力······ 发电机 　　到了1895年，美国利用尼亚加拉大瀑布发出了巨大的电能。一年后，电能被传输到20英里外的布法罗市，使得全城大放光明。现在，电能已流淌到人们生活的各个领域。　　如今，人类的电气化理想已实现，电能不仅使我们的社会生活更加丰富多彩，而且已经成为支撑现代社会发展的重要支柱。 教学目标 知识与能力　　1．了解交流发电机的工作原理。　　2．使学生了解交流电的产生原理。　　3．掌握交变电流的变化规律及表示方法。　　4．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。　　5．培养学生的观察能力、空间想象能力及将立体图转化为平面图的能力。 过程与方法　　1．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。　　2．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。情感态度与价值观　　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。 教学重难点 重点　　法拉第电磁感应定律的建立过程以及对感应电动势公式的理解。 难点　　交变电流产生的物理过程的分析。 本章导航 一．交流发电机 二．交流的变换规律 三．交流能够通过电容器 四．交流的有效值 1．发电机的基本构造：　　定子------磁极或电枢　　转子------电枢或磁极　　电枢------产生感应电动势的线圈　　磁极------产生磁场2．种类：（1）旋转电枢式　　定子------磁极　　转子------电枢（2）旋转磁极式　　定子------电枢　　转子------磁极3．能的转化：　　将机械能转化为电能 4．原理简图 （插入动画） 4．交变电流的产生（1）直流：　　电流方向不随时间改变而改变的电流（2）交变电流:　　大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流。（2）产生原因: 　　ab边和cd边切割磁感线。 线圈转运时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电动势 演示1 探究交流发电机的发电过程 　　如图，把灯泡与电流表串联起来接到手摇发电机的两端，转动摇把，可以看到灯泡被点亮。　　在转动过程中，灯泡的亮度有什么变化？电流表的示数有什么变化？ （1）实验仪器：　　交流发电机、电灯、电流表。 （2）实验过程：　　将交流发电机、电灯、电流表连接成电路，摇动交流发电机，观察电灯的亮度有什么变化？电流表的示数有什么变化？ （3）实验结果：　　电灯的亮度忽明忽暗，电流表的指针忽左忽右。 （4）实验结论：　　发电机发出的电流大小和方向都在不断变化，大小、方向随时间做周期性变化。 　　家庭用于日常生活的电灯、家用电器，使用的电是由电网送来的。电网送来的电也是交变电流，它的大小、方向都在随时间不断的变化。交变电流变化的规律可以用示波器显示出来。 　　电网供给的交流经过降压后能使小灯泡发光。把示波器的两个输入端接到小灯泡的两端，在荧光屏上会看到灯泡两端的电压随时间变化的曲线。 观察交流的波形 演示2 实验仪器：　　示波器、小灯泡、导线、学生电源。实验过程：　　将示波器和灯泡并联接入电路中，用示波器演示加在灯泡两端的电压。实验现象：　　显示的电压图象为正弦曲线。 观察注灯炮两端电压的波形 炮两端电压的波形 1．交流的变化规律——图像（1）坐标：　　时间t为横坐标，