课件5.0 交变电流-高中物理选修3-2【一滴水】新课标版人教版

第五章 《交变电流》 5.1《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。 （三）情感、态度与价值观 通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性 教学重点 交变电流产生的物理过程的分析。 教学难点 交变电流的变化规律及应用。 教学方法 演示法、分析法、归纳法 教学手段 手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表 直流电(DC) 电流方向不随时间而改变 交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 交流发电机模型的原理简图 二、交变电流的产生 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 教师看图解释，教师指出：线圈的中性面的位置． * 二、交变电流的产生 为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析 B⊥S Φ最大 E=0 I=0 中性面 二、交变电流的产生 线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面 线圈经过中性面时， Φ最大，但线圈中的电动势为零 二、交变电流的产生 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 B⊥S Φ最大 E=0 I=0 中性面 B∥S Φ=0 E最大 I最大 感应电流方向b到a 二、交变电流的产生 设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O． 1、线圈转动一周，多少次经过中性面? 电流方向改变多少次? 2、线圈转到什么位置时磁通量最大? 　这时感应电动势是最大还是最小? 3、线圈转到什么位置时磁通量最小? 　这时感应电动势是最大还是最小? 思考与讨论 a(b) c(d) O . 教师强调指出：线圈的中性面． * 线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面 （1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零 （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 中性面 * e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）． 三、交变电流的变化规律 以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线） a(b) c(d) 令 则有 . . 三、交变电流的变化规律 成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时 （1）电动势按正弦规律变化 （2）电流按正弦规律变化 （3）电路上的电压按正弦规律变化 电流　　　　　　　通过R时： 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 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　　　　． 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中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生　　　　　　　． 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 感应电流 中性面 两次 周期性变化 课堂练习 ４、线圈从中性面开始转动，角速度是ω，线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在任一时刻t感应电动势的瞬时值e为　　　　　　．若线圈电阻为Ｒ，则感应电流的瞬时值Ｉ为　 　　　． 0 Em e -Em t e=Emsinωt i=(Em/R)·sinωt 课堂练习 交流发电机 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 课堂练习 课堂练习 一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,下面说法中正确的是（ ） A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.