第3章 第2节 交变电流的产生(课件)-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评（鲁科版）

第2节　交变电流的产生 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 核心素养要求 核心素养呈现 1.认识交流发电机，了解交流发电机结构. 2.理解交变电流的产生原理，知道中性面的概念. 3.掌握交变电流的变化规律，能用数学表达式和图像描述正弦式交变电流的变化规律. 4.理解交变电流的瞬时值和最大值，能正确表示出正弦式交变电流的瞬时值、峰值. 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 课前 自主梳理 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 交流发电机 1．交流发电机的原理 由法拉第电磁感应定律可知，只要通过闭合导体的磁通量发生变化，就可以产生__________和________． 2．交流发电机的构造：发电机主要由____(电枢)和____两部分组成． 知识点一 感应电动势 感应电流 线圈 磁极 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 3．交流发电机的种类 两种类型 转子 定子 特点 旋转电枢式 电枢 ____ 电压低，功率小 旋转磁极式 磁极 ____ 电压高，功率大 磁极 电枢 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 发电机工作过程中能量是如何转化的？ 提示：发电机工作时产生的感应电流在磁场中会受到安培力，安培力的作用总是阻碍转子的运动，在这一过程中发电机把机械能转化成了电能． 想一想 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 正弦式交变电流的产生原理 1．产生条件：在匀强磁场中，矩形线圈绕__________方向的轴匀速转动． 2．过程分析(如图所示)： 知识点二 垂直于磁场 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 3．中性面：物理学中，把线圈平面与磁感线____的位置叫作中性面． (1)线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的感应电动势为__，感应电流为__． (2)线圈每次经过中性面时，感应电流方向____，线圈转动一周，两次通过中性面，感应电流方向改变____． 垂直 零 零 改变 两次 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 (1)线圈经过中性面时磁通量最大，但感应电动势为零．( ) (2)线圈转一周有两次经过中性面，每转一周电流方向改变一次．( ) (3)只要线圈在磁场中转动就会产生交变电流．( ) 判一判 √ × × 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 正弦式交变电流的变化规律 1．瞬时值：感应电动势随时间按正弦规律变化，在不同的时刻电动势具有____的数值． 2．正弦式交变电流的瞬时值表达式 (1)e＝________________(从中性面开始计时，其中Em＝nBSω)． 知识点三 不同 Emsin ωt Imsin ωt Umsin ωt 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 交流发电机在工作时电动势为e＝Emsin ωt，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，写出电动势的表达式． 提示： 由瞬时值表达式e＝Emsin ωt及Em＝NBSω，当ω加倍而S减半时，电动势e′＝Emsin 2ωt . 想一想 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 课堂 重点探究 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 交流发电机及交变电流的产生原理 [思考探究] 在发电机模型中，线圈所处的位置和感应电动势的大小有直接关系．请思考并回答下列问题： 要点 1 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 (1)当线圈处于如图所示的位置时，线圈的AB边或CD边切割磁感线的速度有何特点？线圈中的感应电流有何特点？穿过线圈的磁通量的变化率有何特点？ 提示：线圈处于图中所示的位置时，线圈的AB边或CD边的速度方向与磁感线方向垂直，所以切割磁感线的速度最大，线圈中的感应电流最大，磁通量的变化率最大． (2)当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？ 提示：当线圈转到与图中位置垂直的位置时，AB、CD的速度方向都与磁感线方向平行，不切割磁