内容正文:
第三章 交变电流
3.1 交变电流
(第1课时)
巴州一中高二物理备课组
爱国 孝亲
尊师 重友
公路旁、旷野上,坚实的钢架托着、吊着粗大的金属线,仿佛由天际而来,向天际而去……
这些由发电厂、变电站而来的输电线,将电能输送到乡村、工厂,输送到千家万户。电,每时每刻都在为人类作着巨大的贡献。
来自发电厂的电有什么特性?我们怎样才能更好地利用它?这一章我们就来学习与此相关的内容。
【导入新课】
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爱国 孝亲
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【学习目标】
1、理解交变电流产生的原理,知道什么是中性面。(物理观念)
2、提高空间想象能力以及将立体图形转化为平面图的能力(科学思维)
3、能利用已有知识探究出中性面的准确含义(科学探究)
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用示波器或电压传感器先观察电池供给的电压的波形,再观察学生电源交流挡供给的电压的波形。这两种波形各有什么特点?
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一、交变电流和直流
1.直流(DC):
方向不随时间变化的电流称为直流电流,简称直流,
例如:干电池供电的电路。
2.交流(AC):
大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流,简称交流。例如:家用照明电路。
t
i
0
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【典例1】如图所示,属于交流电的是( )
C
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6
观察交变电流的方向
把两个发光颜色不同的发光二极管并联,注意使两者正、负极的方向不同,然后连接到教学用发电机的两端(图 3.1-2)。转动手柄,两个磁极之间的线圈随着转动。观察发光二极管的发光情况。实验现象说明了什么?
现象:两个二极管会交替发光
说明:发电机产生的交流电电流大小和方向在不断变化。
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二、交变电流的产生
现在我们来利用所学的电磁学的知识来分析交流电的产生过程。
假定线圈在匀强磁场中绕轴OO′沿逆时针方向匀速转动,如图所示,则:
1.在线圈转动的过程中,哪些边会产生感应电动势?
2.线圈由甲图转到乙图位置的过程中,AB 、CD 边中电流各向哪个方向流动?
3.线圈由丙图转到丁图位置的过程中,AB 、CD边中电流各向哪个方向流动?
4.转到什么位置时线圈中没有电流,转到什么位置时线圈中的电流最大?
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A
B
C
D
v
问题:当线圈在磁场中绕轴转动时,哪些边切割磁感线?
v∥B,没有边切割磁感线。
1.起始位置
特点:1.B⊥S,φ最大
2.没有切割,E=0,I=0
此时位置称之为--中性面
B⊥S,φ最大
E=0,I=0
二、交变电流的产生
甲
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A(B)
D(C)
乙
A
B
C
D
2.向左转过90度
a(b)、d(c)边垂直切割磁感应线,
特点:1.B∥S,φ=0,E最大,I最大,
E最大,I最大
2.感应电流方向DCBA
B∥S,φ=0
二、交变电流的产生
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A
B
C
D
D(C)
A(B)
B
3.转过180度
v∥B,没有边切割磁感线。
特点:B⊥S,φ最大
没有切割,E=0,I=0
此时位置称之为--中性面
B⊥S,φ最大,E=0
B⊥S,φ最大
丙
二、交变电流的产生
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A
B
C
D
D(C)
A(B)
B
4.转过270度
特点:1.B∥S