3.1 交变电流（第一课时）课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第三章 交变电流 第1节 交变电流 新课导入 你知道下图中仿佛由天际而来，向天际而去的输电线始于哪里，最终又输送到哪里吗？ 始于：发电厂、变电站 输送到：乡村、工厂... ... 你知道发电厂发电机利用什么原理发出来的电？它具有哪些特点？ 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）。 注意：①交变电流经过处理，能转换成直流，例如手机充电头充电； ②生活中绝大部分用电都是交变电流，交流比直流经济可靠，使用方便。 ③交流电压的大小可以通过变压器随意转换。 【典例1】如图所示，属于交流电的是(　　) C 4 二、交变电流的产生 观察交变电流的方向 演示：观察交变电流的方向 观察发光二极管的发光情况。实验现象说明了什么？ 教学用发电机能够产生交变电流 二、交变电流的产生 观察交变电流的方向 演示：观察交变电流的方向 观察发光二极管的发光情况。实验现象说明了什么？ 结论：观察到两个极性不同的二极管交替发光，说明交变电流的方向不断变化。 二、交变电流的产生 观察交变电流的方向 K L E F 交流发电机示意图 （1）定子：不动的部分叫定子--磁极 （2）转子：转动的部分叫转子--电枢 （3）滑环：K、L （4）电刷：E、F 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.线圈由乙图转到丙图位置的过程中，AB 、CD 边中电流各向哪个方向流动？ 4.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？ 5.线圈由丁图转到甲图位置的过程中，AB 、CD 边中电流各向哪个方向流动？ 6.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？ AB边和CD边切割磁感线 侧视图 2 问题:当线圈在磁场中绕轴转动时,哪些边切割磁感线? 1.起始位置 二、交变电流的产生 B⊥S，φ最大 v∥B，没有边切割磁感线。 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 E=0，I=0 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 电流的方向 3 电流的方向 3 电流的方向 I=0 I方向：B-A I=0 I方向：A-B 3 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.线圈由乙图转到丙图位置的过程中，AB 、CD 边中电流各向哪个方向流动？ 4.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？ 5.线圈由丁图转到甲图位置的过程中，AB 、CD 边中电流各向哪个方向流动？ 6.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？ 转动过程 电流方向 甲→乙 B→A→D→C 乙→丙 B→A→D→C 丙→丁 A→B→C→D 丁→甲 A→B→C→D i t O 甲 甲 乙 丙 丁 乙 画一画感应电流的大致随时间变化的图像 规定一个正方向，画出线圈在甲乙丙丁四个不同位置时对应电流的大小，大致画出电流的变化图像，看看图像的形状，猜测一下可能是什么的函数图像？ 6 总结线圈在特殊面具有的特点 1.线圈平面与磁场垂直(B⊥S)； 速度方向与磁场方向平行(B//v) 2.磁通量: 4.感应电动势: 5.感应电流: 3.磁通量的变化率: v v Φ=BS 最大 E=0 ∆Φ/∆t= 0 I=0 中性面 线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次。 二、交变电流的产生 与中性面垂直的面（峰值面） 1.线圈平面与磁场平行(B//S); 速度方向与磁场方向垂直(B⊥v) 2.磁通量: 3.感应电动势: 5.感应电流: 4.磁通量的变化率: Φ=0 E=BLv 最大 ∆Φ/∆t 最大 I最大 1、『判一判』 (1)如果电流的大小做周期性变化，则一定是交变电流。