人教版高中物理选修3-2课件：5.1 交变电流

第五章《交变电流》 第一节 《交变电流》 三峡水电站 莱芜岛风力发电站 尼加拉瀑布 理解：方向随时间作周期性变化的电流 1、直流电流(DC): 一、交变电流的概念 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 判断下列电流 属何种电流 交流发电机模型 二、交变电流的产生 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 教师看图解释，教师指出：线圈的中性面的位置． * 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 教师强调指出：线圈的中性面． * 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。 * 设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B. 中性面 线圈与中性面的夹角是多少？ AB边的速度多大？ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？ AB边中的感应电动势多大？ 线圈中的感应电动势多大？ 四、交流电的规律 v A(B) D(C) t=0 θ B v11 v⊥ 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 Em T/4 2T/4 3T/4 T π/2 π 3π/2 2π ωt t e o 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 六、交流发电机 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 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 1、知道交变电流定义（AC）：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。方向不随时间变化的电流为直流电（DC）。辨析电流图。 3、推导和理解交变电流的变化规律：（重难点） （1）方向变化规律----线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。 φ 最大，△φ/△t =0最小，感应电动势最小E=0 （2）大小变化规律----按正弦规律变化：（能画出瞬时线速度分解图） e=Emsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值（峰值） i=Imsinωt Im=Em/R+r 叫电流的最大值（峰值） u=Umsinωt Um=ImR 叫电压的最大值（峰值） 5.1交变电流 小结 2、理解交变电流产生的过程：线圈在匀强磁场中绕垂直