人教版高中物理选择性必修第2册 第三章 交变电流 1 交变电流.pptVIP

高中物理选择性必修第二册人教版第三章交变电流

1交变电流1.知道什么是交变电流。2.了解正弦式交变电流的产生原理和方式。3.掌握正弦式交变电流的变化规律。

1|交变电流1.交变电流(AC):①????随时间做周期性变化的电流,简称交流。2.直流(DC):②????不随时间变化的电流。导师点睛????日常生活中使用得更多的是交流,如下图:???大小和方向方向

2|交变电流的产生1.线圈在③????磁场中绕④????的轴匀速转动,线圈中就会产生⑤????????交变电流。2.过程分析?3.中性面:线圈平面与磁场⑥????的位置。匀强垂直于磁场正弦式垂直

3|交变电流的变化规律1.正弦式交变电流:按正弦规律变化的交变电流,简称正弦式电流。2.正弦式交变电流的瞬时值表达式(从中性面开始计时)物理量函数关系图像磁通量Φ=Φmcosωt=BScosωt?电动势e=Emsinωt=NBSωsinωt?

物理量函数关系图像电压u=Umsinωt=?sinωt?电流i=Imsinωt=?sinωt?

交流发电机的基本组成为两部分,即产生感应电动势的⑦????(通常叫作电枢)

和产生磁场的磁体。电枢转动,磁极不动的发电机,叫作旋转电枢式发电机。磁极

转动,电枢不动的发电机,叫作旋转磁极式发电机。4|交流发电机线圈

判断正误，正确的画“√”，错误的画“?”。1.直流电动机线圈转到某一位置,换向器能自动改变线圈中的电流方向,这一位置

是中性面。?()2.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的。?()3.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,当穿过线圈的磁通量为0时,线圈

中的感应电动势也为0。?()4.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,每当线圈经过中性面时,感应电

动势或感应电流的方向就改变一次。?()5.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,当线圈位于中性面时,线圈中的

感应电动势最大。()?√?√提示:当线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动

势为零。?

1|正弦式交变电流的产生原理产生原理由法拉第电磁感应定律可知,当穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就可

以产生感应电动势和感应电流。当线圈在磁场中转动时,线圈所在的闭合回路中

有感应电流产生,可用如图所示的装置做实验,当线圈转动时,可以观察到电流表的

指针来回摆动,说明流过电流表的电流大小和方向都在不停地变化。?

交变电流产生过程中的两个特殊位置图示??概念中性面位置与中性面垂直的位置特点B⊥SB∥SΦ=BS,最大Φ=0,最小e=n?=0,最小e=n?=nBSω,最大感应电流为零,方向改变感应电流最大,方向不变

过程分析如图所示为线圈ABCD在匀强磁场中绕轴OO转动时的截面图,AB和CD两个边切割

磁感线,产生感应电动势,线圈中就有了电流(或者说穿过线圈的磁通量发生变化而

产生了感应电流)。?

具体分析如图所示:当线圈转动到图甲位置时,导体不切割磁感线,线圈中无电流;当

线圈转动到图乙位置时,导体垂直切割磁感线,线圈中有电流,且电流从A端流入;线圈在图丙位置时不切割磁感线,线圈中无电流;线圈在图丁位置时,电流从A端流出,

这说明电流方向发生了改变;线圈在图戊位置同在图甲位置。线圈这样转动下去,

就在线圈中产生了交变电流。?

两点说明(1)穿过线圈的磁通量最大时,交变电流并不是最大,这时磁通量的变化率为零,电流

为零。(2)线圈转动一周,交变电流的方向并不是改变一次,而是改变两次。

2|交变电流的变化规律情境由于“石油危机”,出现了能源紧张的问题,人们认识到常规矿物能源供应

的不稳定性和有限性,于是寻求清洁的可再生能源成为现代世界的一个重要课

题。风能作为可再生的、无污染的自然能源引起了人们重视。风力发电机是将风

能转化为电能的装置。风力发电机主要由叶片、发电机、机械部件和电气部件组

成,如图所示为发电机的构造示意图。?

问题1.线圈转动到图中所示的位置时,线圈的AB边或CD边切割磁感线的速度有何特点?

此时线圈中有没有电流?提示:当线圈转到图中所示的位置时,AB、CD的速度方向都与磁感线方向平行,不

切割磁感线,故线圈中没有感应电动势,没有感应电流。

2.当线圈从图中位置转过90°时(如图所示),线圈的AB边或CD边切割磁感线的速度

有何特点?线圈中的感应电流有何特点?穿过线圈的磁通量的变化率有何特点??提示:AB、CD的速度方向与磁感线方向垂直,切割磁感线的速度最大,线圈中的感

应电流最大,