2024届高考物理一轮复习课件：第一节 认识交变电流

第一节 认识交变电流 第三章 交变电流 1.认识交变电流 【问题1】用示波器先观察干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？ 1.认识交变电流 交流电流（AC）：大小和方向都随时间做周期性变化的电流 直流电流（DC）：方向不随时间变化的电流 大小 不变 变化 （恒定电流） i O t A i O t C i O t B i O t D 【例1】下列的电流 i 随时间 t 变化的图象中表示交流电的是 BCD 2.交变电流的产生 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，就会产生正弦式交变电流 交流发电机原理示意图 2.交变电流的产生 【问题2】假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图所示。ab、bc、cd、da哪些边切割磁感线？ 2.交变电流的产生 【问题2】如图假定线圈沿逆时针方向匀速转动。在线圈转动一周过程中，转到什么位置时切割产生的电动势为零？转到什么位置时切割产生的电动势最大？ 2.交变电流的产生 【问题2】根据楞次定律或右手定则，分析线圈由a转到b、b转到c、c转到d、d转到e的过程中，线圈中的电流的流向？线圈在经过什么位置改变电流的方向？ 2.交变电流的产生 中性面: 线圈平面与磁场垂直的时所在的平面 磁场B 面积S 磁通量Φ 磁场B 速度v 感应电动势E 感应电流I （1） （2） （3）线圈经过中性面，电流方向 ，线圈转动一周， 次经过中性面，电流方向 ⊥ ∥ 磁通量变化率 最大 为零 为零 为零 改变 两 改变两次 3.用公式描述交变电流 【问题3】线圈从中性面开始绕逆时针匀速转动，角速度是 ω。ab、cd 宽 L1，ad、bc 长 L2，线圈面积是S，磁感应强度是B，经过时间 t，处于图示位置： 1）线圈转过的角度θ＝ 2）cd边的线速度跟磁感线方向的夹角 3）cd边转动的线速度大小 v＝ 4）cd边产生的感应电动势 eAB＝ 5）整个线圈产生的感应电动势 e ＝ 6）若线圈为N 匝，整个线圈产生的感应电动势 e ＝ 3.用公式描述交变电流 令 Em = NBSω 则 ： 峰值（最大值） t 时刻瞬时值 从中性面开始计时： 匝数 面积 v⊥ v‖ θ 3.用公式描述交变电流 【问题4】若线圈从中性面的垂直位置开始计时，在t 时刻线圈中的感应电动势是多少？ 另一种推导方式： 说明：物理学中，正弦交变电流与余弦交变电流(本质规律都相同)统称为正弦式交流电 B v A(B) D(C) 中性面 ωt t = 0 v‖ v⊥ ωt 3.用公式描述交变电流 若电路中的负载为纯电阻电路时，负载两端的电压和流过的电流也按正弦规律变化。即， 内阻为 r 的线圈给外电阻 R 供电 R 求解交变电流的瞬时值答题步骤 中性面开始计时： 中性面的垂面开始计时： 3.用公式描述交变电流 求解交变电流的瞬时值答题步骤 中性面开始计时： 中性面的垂面开始计时： 【补充】 E感的值与线圈的形状和转轴的位置没有关系满足匀强磁场、转轴垂直于磁场、匀速转动的任意形状线圈均适用e = Emsin ω t 或 e = Emcosωt 3.用公式描述交变电流 正弦式电流是最简单、最基本的交变电流。电力系统中应用的大多是正弦式电流。在电子技术中也常遇到其他形式的交流。 3.用公式描述交变电流 【例2—课本P68】如图所示，面积为0.05m2、总电阻为1Ω、共100匝的矩形线圈 abcd处于磁感应强度 的匀强磁场中，其外接阻值R=9Ω。的电阻，线圈以300r/min的转速绕OO`匀速旋转. (1) 若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式. (2) 画出线圈中感应电动势随时间变化的图像. (3) 求出线圈转过 时，线圈中感应电动势的瞬时值。 3.用公式描述交变电流 v⊥ v‖ θ B v A(B) D(C) 中性面 ωt t = 0 v‖ v⊥ ωt 求解交变电流的瞬时值答题步骤 中性面开始计时： 中性面的垂面开始计时： 3.用公式描述交变电流 3.用公式描述交变电流 【问题4】线圈从中性面开始绕逆时针匀速转动，角速度是 ω。线圈面积是S，磁感应强度是B，经过时间 t，处于图示位置，求该时刻的磁通量是多少？ 3.用公式描述交变电流 12月27日星期一物理作业（认识交流电） 作业范围：《三维设计》P78-81 全部、 P82-典例2、素养训练1 P83-素养训练3、思维建模3