精品课件5.1交变电流.ppt

第五章《交变电流》 教 学 目 标 （一）知识与技能 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。 （二）过程与方法 1．掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。 2．培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。 3．培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。 以线圈经过中性面开始计时，切割边L1，另一边L2,推导任意时刻t线圈中的感应电动势 六、交流发电机 1、组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极 2、种类 ①旋转电枢式发电机 ②旋转磁极式发电机转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 ５、交流发电机有两种，即　　　　　　、　　　 　．其中转动的部分叫　　　，不动的部分叫　　　．发电机转子是由　　　　、　　　　　或其它动力机带动 旋转磁极式 旋转电枢式 转子 定子 水轮机 蒸汽轮机 * 《1、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 一、交变电流的概念 交变电流可以变成直流！ 交变电流是如何产生的呢？ 交流发电机模型 二、交变电流的产生 做一做 1、线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 二、交变电流的产生 2、过程分析 （1）在线圈转动的过程中，那些边会产生感应电动势？ ab边 cd边 （2）怎样将立体图转化为平面图？ 将立体图转化为平面图 （3）在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 丙转到丁呢？ （4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？ 由a→b 由b→a B⊥S Φ最大 E=0 I=0 中性面 垂直磁场方向的平面叫做中性面。 线圈经过中性面时，Φ最大，但线圈中的电动势为零 2、过程分析 (V // B) 判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？ B∥S Φ=0 E最大 I最大 感应电流方向a到b 线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈中的电动势最大 (V⊥B) 判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？ B⊥S Φ最大 E=0 I=0 中性面 B∥S Φ=0 E、I最大 感应电流方向b到a V // B V⊥B （3）在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 丙转到丁呢？ （4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？ 由a→b 由b→a 线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 转到乙、丁位置时线圈中电流最大！ 线圈转动一周， 多少次经过中性面? 电流方向改变多少次? 思考与讨论 . a(b) c(d) O 1.中性面：垂直磁场方向的平面． （1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大φ=BS，但△φ/△t =0最小，（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的感应电动势为零． （2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次． 2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电动势最大。 ∴ 令 则有 e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）NBSω =NBSω 三、交变电流的变化规律 1、电动势按正弦规律变化 2、电流按正弦规律变化 3、电压按正弦规律变化 电流i通过R时： 成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时 e o Em T/4 2T/4 3T/4 T π/2 π 3π/2 2π ωt t 四、交流电的图像 四、交流电的图像 e t 0 Em -Em i t 0 Im -Im (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 五、交变电流的种类 ２、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速旋转时，线圈中就产生　　　　　 ． １、交变电流：　　　和 　都随时间做 的电流叫做交变电流．电压和电流随时间按　　　 变化的交流电叫正弦交流电 大小 方向 正弦规律 正弦交流电 周期性变化 课堂练习 ３、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做　　　　．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变　　　　． 中性面 两次 ４、线圈从