3.1交变电流—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件

交变电流 第三章 交变电流 人教物理选择性必修2 一 交变电流 1.交变电流： 方向随时间周期性变化的电流（AC）. 2.直流电：方向不随时间变化的电流（DC）. 二 交变电流的产生 1.原理： 闭合线圈绕垂直于磁场的轴转动，线圈中磁通量发生变化，产生感应电流。 2.产生过程 1）中性面：线圈平面与磁场垂直时，线圈所在平面. 2）线圈转动从中性面开始计时—正弦交流电； 垂直于中性面位置开始计时—余弦交流电。 3）线圈转动一个周期，2次经过中性面，电流方向每经过一 次中性面改变一次，即一个周期内电流方向改变两次。 f=50Hz，电流方向改变多少次？ ab边感应电动势： 三 交变电流的变化规律 1.瞬时值表达式 v∥ v⊥ cd边感应电动势： 一匝线圈产生的电动势 n匝线圈产生的电动势 2.交流电变化规律 正弦：中性面开始计时 3.正弦交流电图像 Φ 余弦交流电 四 交流发电机 1．基本组成： 产生感应电动势的线圈—电枢 产生磁场的磁体 2．交流发电机的分类 分类 转子 定子 旋转电枢式发电机 电枢 磁极 旋转磁极式发电机 磁极 电枢 3．旋转电枢式的缺点 (1)电流经过裸露的滑环和电刷引到外电路，如果电压很 高，可能发生火花放电，烧坏器件。 4．发电机中的能量转化：机械能转化为电能 (2)电枢小，线圈匝数少，感应电动势低. 一、交流电的产生 二、交流电的变化规律 正弦交流电 余弦交流电 课堂小结 原理： 过程：中性面 1.让一个蹄形磁铁靠近白炽灯，观察灯丝，可以看到什么现象？这是什么原因造成的？ 现象：磁铁靠近灯丝，发现灯丝颤动 原因：通交流电的灯丝受到安培力作用，并且安培力的大小，方向随时间周期性变化，因此灯丝颤动。 2.有人说，线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，因而线圈中的感应电动势最大；线圈平面跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈平面的磁通量为0，因而感应电动势为0.这种说法对不对？为什么？ Φ最大时，∆Φ/∆t=0，e最小 Φ最小时，∆Φ/∆t最大，e最大 e的大小看Φ-t图像的斜率 Φ e 3.如图5.1-3所示，设磁感应强度为0.01T，单匝线圈边长为20cm，宽度AD为10cm，转速n为50r/s，求线圈转动时感应电动势的最大值。 解析：线圈转动到与中性面