3.1 交变电流-2021-2022学年高二物理轻松备课课件（人教版2019选择性必修第二册）

第三章 交变电流 第一节 交变电流 方向随t变化的I 一.交变电流(alternating current, AC) 直流电(direct current, DC) 2.种类： 1.定义： 二.正余弦交流电： 思考判断 (1)交变电流的大小一定随时间变化。( ) (2)大小和方向都不随时间变化的电流才是直流电。( ) (3)交变电流的大小可以不变，但方向一定随时间周期性变化。( ) (4)交变电流不稳定，很容易“烧坏”家用电器。( ) × × √ × 如何产生交流电呢？ 磁通量得变化多端 哪些位置切割产生的电动势最大？ AB 和CD 已、丁 思考：哪些边在切割产生电动势？ 哪些位置切割产生的电动势最小？ 甲、丙 课后反思：不要试图在图上比画电流方向的改变，有点难，直接说这样产生的就是正玄交流电 E= =2BLABV =2BLABω 2 LAD 1 =BSω 思考:此时线圈切割产生电动势E=？ BLABV+BLCDV 思考：经过时间t转了θ角的电动势Et=？ B A D C B ω θ =ωt 如果有N匝， E=NBSω 线圈在匀强磁场B里以ω匀速转动 第一节 交变电流 课后反思：不要试图在图上比画电流方向的改变，有点难，直接说这样产生的就是正玄交流电 思考:此时线圈切割产生电动势E=？ B A D C B ω θ =ωt 线圈在匀强磁场B里以ω匀速转动 第一节 交变电流 B A D θ V V Et=2NBLABV____ cosθ =2NBLABω cosωt 1 2 LAD =NBSωcosωt E= =2BLABV =2BLABω 2 LAD 1 =BSω BLABV+BLCDV 如果有N匝， E=NBSω 课后反思：不要试图在图上比画电流方向的改变，有点难，直接说这样产生的就是正玄交流电 结论：正余弦交流电产生条件: 匀强磁场、 转轴必须和磁场垂直 匀速转动、 E感的值与线圈的形状和转轴的位置没有关系 思考：前两个电动势的值哪个大？ E=NBSω 思考:下列四个线圈中能产生感应电流的是哪几个？ 第一节 交变电流 B 课后反思：不要试图在图上比画电流方向的改变，有点难，直接说这样产生的就是正玄交流电 一.交变电流： 二.正余弦交流电： 1.产生： 二匀一轴 t e NBSω 第一节 交变电流 B A D C B ω Et=NBSωcosωt 2.规律： 课后反思：不要试图在图上比画电流方向的改变，有点难，直接说这样产生的就是正玄交流电 一.交变电流： 二.正余弦交流电： 1.产生： 二匀一轴 t e NBSω 第一节 交变电流 Et=NBSωcosωt 2.规律： 电动势e= Emcosθ =NBsωcosωt 瞬时值e 峰值Em=NBsω 总电流i= Imcosωt Im= Em R+r 课后反思：不要试图在图上比画电流方向的改变，有点难，直接说这样产生的就是正玄交流电 二.正余弦交流电： 1.产生： 二匀一轴 t e NBSω Et=NBSωcosωt 2.规律： 电动势e= Emcosθ =NBsωcosωt 瞬时值e 峰值Em=NBsω 总电流i= Imcosωt Im= Em R+r Umcosωt Um=ImR 外电压u= 思考：当线圈转到 位置时线圈中没有电流？转到 位置时线圈中电流最大？ 他们的磁通量怎么变化？ t I t Φ 甲 乙 丙 丁 从甲位置开始，电流按什么规律变化？ 甲、丙 已、丁 磁通量最大的时候，电流为零 电流为零的面叫中性面 Φ最大 E感、I感为零, t I 0 1 2 3 4 5 6 7 8 每经中性面一次，I方向改变一次 注意： 3.中性面： 二.正余弦交流电： 1.产生： 2.规律： 4.极值面： E感、I感最大, Φ为零 注意： Φ为零时，变化率最大. 若从中性面开始计时，电流按 规律变化， 若从极值面开始计时,则按 规律变化 t I t I 正弦 余弦 若从任一时刻开始计时,则按 规律变化 t I 非弦 思考 思考判断 (1)只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流。( ) (2)线圈在通过中性面时磁通量最大，电流也最大。( ) (3)线圈在通过垂直中性面的平面时电流最大，但磁通量为零。( ) (4)线圈在通过中性面时电流的方向发生改变。( ) × × √ √ 例1:一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式？如果这