第三章 第二节 交变电流是怎样产生的-2020-2021学年高中物理选修3-2【导学教程】同步辅导（鲁科版）课件PPT

第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 第二节　交变电流是怎样产生的 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） [学习目标] 1．了解交流发电机的主要组成部分。 2．知道交变电流产生的原理，知道中性面的特点。 3．能用数学表达式和图象描述正弦式交变电流的变化规律，知道最大值、有效值、平均值和瞬时值之间的关系。 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 一、交流发电机 1．原理：闭合导体与磁极之间做___________。穿过闭合导体的___________发生变化。 2．构造：线圈(电枢)和______两部分。 相对运动 磁通量 磁极 课前预习·落实基础 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 3．分类 　　　　　特点 两种类型 转子 定子 特点 旋转电枢式 电枢 磁极 电压低，功率小 旋转磁极式 磁极 电枢 电压高，功率大 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 二、交变电流的产生原理 1．产生方法：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 2．过程分析： 图3－2－1 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 3．中性面：线圈平面与磁感线_______的位置。 4．周期性：线圈每转动1周，感应电流的方向变化____次。线圈转动所产生的感应电动势和感应电流都随时间做_________变化。 垂直 2 周期性 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 1．关于中性面，下列说法错误的是 A．中性面就是穿过线圈的磁通量为零的面 B．中性面就是线圈中磁通量变化率为零的面 C．线圈经过中性面时，电流方向一定改变 D．中性面就是线圈内电动势为零的面 ►自主思考——练一练 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 解析　中性面与磁场方向垂直，通过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为零，因此电动势为零，当线圈经过中性面时，电流方向改变。选项A符合题意。 答案　A 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 三、正弦式交变电流的变化规律 1．定义：按_______规律变化的交变电流，简称____________________。 正弦 正弦式电流 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 2．函数和图象 Emsin ωt 函数 图象 瞬时电动势： e＝ ________ 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） Umsin ωt Imsin ωt 瞬时电压： u＝ ___ 瞬时电流： i＝_________ 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 注：表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压、电流的峰值，而e、u、i则是这几个量的瞬时值。 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 2．交流发电机的线圈在转动过程中产生最大感应电动势的是____________的位置，穿过线圈的磁通量最大的位置是________。若线圈转过了10周，电流方向改变了________次。 答案　与磁感线平行　中性面　20 ►自主思考——练一练 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 考点一　交变电流的产生及变化规律 某同学认为，在交流发电机中(如图3－2－2所示)，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；线圈平面与中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量为零，因而线圈中的感应电动势为零。这种说法对不对，为什么？ ［问题探究］ 课堂互动·突破考点 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 图3－2－2 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 提示　这种说法不对，因为线圈平面转到中性面的瞬间，虽然穿过线圈的磁通量最大，但穿过线圈的磁通量的变化率为零，所以在这一瞬间没有感应电动势产生；在线圈平面与中性面垂直的瞬间，虽然穿过线圈的磁通量为零，但穿过线圈的磁通量的变化率最大，所以在这一瞬间产生的感应电动势最大。 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 1．线圈在匀强磁场中的两个特殊位置的比较 ［知识提炼］ 中性面 中性面的垂面 位置 线圈平面与磁场垂直 线圈平面与磁场平行 磁通量 最大 零 磁通量变化率 零 最大 第三章 交变电流 菜 单 物理·选修3-2（LK） 感应电动势 零 最大 线圈边缘线速度与磁场方向夹角 0 90°