3.1 交变电流-2021-2022学年高二物理备课优选课件（人教版2019选择性必修第二册）

3.1 交变电流 一、交变电流 1.恒定电流： 大小方向都不随时间变化的电流。 2.直流电：方向不随时间变化的电流叫做直流电，简称直流（DC）。 大小可以改变！ 3.交流电：方向随时间做周期性变化的电流叫做交流电，简称交流（AC）。 二、交变电流的产生 K A F E L D C B 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴逆时针匀速转动 交流发电机的基本构造 1.交变电流的产生过程分析 A(B) D(C) A(B) D(C) A(B) D(C) A(B) D(C) 2.两个面的特点 A(B) D(C) A(B) D(C) 问题1.线圈转到甲、丙位置时，磁通量有什么特点？AB棒速度方向与磁场方向是什么关系？此时的感应电动势多大？磁通量的变化率有什么特点？ （1）中性面：垂直于磁场方向的平面B⊥S （2）磁通量最大，Φ=Φmax=BS （3）速度方向与磁场平行，不切割磁感线，E=0，I=0 （4）磁场的变化率为零 问题2.线圈转到乙、丁位置时，磁通量有什么特点？AB棒速度方向与磁场方向是什么关系？此时的感应电动势多大？磁通量的变化率有什么特点？ A(B) D(C) A(B) D(C) （1）与中性面垂直的面,B//S （4）磁通量最小，Φ=0 （3）速度方向与磁场垂直，感应电动势最大，电流最大 （2）磁场的变化率最大 2.两个面的特点 线圈处在磁感应强度是B 的匀强磁场中，AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，线圈平面从中性面沿逆时针方向开始转动，角速度是ω．经过时间t，推导此时线圈中产生瞬时感应电动势. B v A(B) D(C) t=0 θ 1.线圈与中性面的夹角是多少？ 2.AB边的速度多大？ 3.AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？ 三、交变电流的变化规律 θ 4.AB边中的感应电动势多大？ 5.线圈中的感应电动势多大？ v11 v⊥ B v A(B) D(C) t=0 θ θ AB、CD等效为两个串联的电源 B A D C 6.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 ） 若为N匝线圈： 思考讨论：由中性面计时，此时线圈电动势多大？转至与中性面垂直，此时线圈的电动势多大？ 为电动势的最大值（峰值） （1）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产生的交变电流按照正弦函数的规律变化——正弦式交流电