3.1 认识交变电流（备课件）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（粤教版2019选择性必修第二册）

第三章 交变电流 第一节 认识交变电流 粤教版（2019）高中物理选择性必修第二册 在必修第三册中，我们将方向不随时间改变的电流称为直流。 复习： 其中强弱和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。 强弱和方向随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简 称交流。 在电力系统中，从发电到输配电，用的都是交变电流。 在无线电电子设备中的各种电信号，大多数也是交变电流信号。 在许多电子测量仪器中，交变电流来自各种信号发生器。 一、观察交变电流的图像 如图所示，用学生电源把照明电路中220V的交变电压变成6V或3V的低压交变电 压，给小灯泡供电。把小灯泡的两端接入示波器的输入端，观察示波器显示的 波形图，如下右图所示。 思考1：示波器显示出来的波形图是什么形状？ 思考2：需要引进哪些物理量进行描述？ 【总结】 如图所示，示波器显示的图像是正弦(余弦)曲线。它反映了灯泡两端的电压（或通过灯泡的电流）随时间的变化规律。我们日常生活和生产中所使用的交变电流就是按正弦规律变化的。 二、交变电流的产生 交变电流是由交流发电机产生的。如图所示，交流发电机最基本的结构是线圈和磁极，线圈可绕中心轴转动。线圈的ab边连在金属滑环L上，cd边连在滑环K上，固定的电刷A、B压在滑环K、L上，由电刷将电流引出。 【实验·探究】 如图所示，把电流计接入发电机模型的输出端，摇动发电机的手柄，使线圈在磁极之间转动，观察电流计指针的摆动情况。 思考1：改变摇动发电机手柄的速度，电流计指针的摆动情况有什么变化？ 思考2：匀速转动发电机手柄一周，观察电流计的示数变化有何规律？ 【实验·总结】 实验中电流计指针由中间向两边不断摆动，这表明发电机产生的电流大小和方向在不断变化，即产生了交变电流。另外，当发电机手柄摇得越快时，电流计指针摆动幅度越大、摆动越快，这表明所产生的交变电流越大，方向变化越快。 取线圈在匀强磁场里匀速转动一周过程中几个特殊的位置如图所示，探究交 变电流产生的原理。 【实验·总结】 设线圈沿逆时针方向转动，OO'是转动轴.当线圈转到如图所示的位置时，线圈平面与磁感线垂直。这时ab边和cd边的速度方向与磁感线平行，不做切割磁感线运动，线圈中没有感应电动势产生，也没有感应电流.线圈此时所处的位置叫作中性面。 【实验·总结】 当线圈从中性面转过90°，处于如图所示的位置时，ab边和cd边做垂直切