3.1交变电流 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

普通高中新课程新教材优质课评选活动 3.1 交变电流 《交变电流》 调查组汇报人：王一诺 淮北一中 社会调查活动 调查内容：了解家用电 供电局 居民区 居委会 《交变电流》 现有传输电能的导线，无法满足扩容的需求 现在常用方案：另行开挖，铺设导线。 施工难度大，运维成本高 《交变电流》 上海 多条普通导线 现行方案 实验方案 220kV高压传输 导线难以满足 扩容需求 少量超导导线 35kV 低压高温超导传输 2 . 我 们 的 城 市 — — 淮 北 单元挑战性任务 假如你是一名工程师， 对比现行扩容方式与新型扩 容方式，为政府决策者设计 解决相山区电能扩容的评估 报告。 ꢀꢀꢀ单元挑战性任务： 对比现行扩容方式与新型扩容方式，为政府决策者提供评估报告 小节 课时 子任务 核心知识点 3.1ꢀꢀꢀ交变电流 1 认识交变电流 正弦式交变电流的规律 3.2ꢀꢀꢀ交变电流的描述 3.3ꢀꢀꢀ变压器 2 3 4 5 描述交变电流的物理量 研究电能输送中的核心部件 研究电能输送的方案 有效值 变压器原理 3.4ꢀꢀꢀ电能的输送 交流展示 构建高压输电模型 展示评估报告、交流讨论 环节一：初步认识交流电 发电机怎样产生电 ？ 参观组成员：朱建烨 环节一：初步认识交流电 活动1 转动自制线圈 观察电流 环节一：初步认识交流电 活动2 用示波器展示电压图线 电池的电压波形 家用电的电压波形 问题：这两种波形各有什么特点? 环节一：初步认识交流电 一、交变电流 1.直流(DC):方向不随时间变化的电流。 2.交变电流(AC):大小和方向都随时间做周期性变化的电流,简称交流。 交流、直流动态图 环节二：特殊位置定性分析 方法指导： 由特殊到一般 对特殊位置分析 建模 戊 环节二：特殊位置定性分析 方法指导： 三维图转化为二维图 特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊 B与S的位置关系 磁通量（最大或最小） 感应电动势 线圈中电流方向 环节三：一般位置定量分析 探究：矩形线圈AB、CD宽L ，AD、BC长L 磁感应强度是B，设线 1 2 ， 圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，求此时的感应电 动势. t=0 中性面 v11 A(B ) θ θ v B v⊥ θ D(C) 环节三：一般位置定量分析 问题：矩形线圈AB、CD宽L ，AD、BC长L 磁感应强度是B，设线 1 2 ， 圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，求此时的感应电 动势. t=0 中性面 1、线圈与中性面的夹角： 2、AB边的速度： v11 A(B ) θ θ ꢀ 3、AB边切割的有效速度： 4、AB边中的感应电动势： ꢀ v B v⊥ θ D(C) 5、AB、CD的总电动势： 环节三：一般位置定量分析 以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势 e=BSω sin ωt 若为N匝线圈 e = NBSω sin ωt e Em 令 Em = NBSω t 2T/4 T/4 π/2 3T/4 3π/2 T o ωt 则 e = Em sin ωt π 2π - Em 环节四：结合闭合电路认识交变电流 电流不变 ? 亮度不变 环节四：结合闭合电路认识交变电流 若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r R 电路中的电流为： 环节五：展示其他形式的交流发电机 交流发电机 1、线圈（电枢） 2、磁极 组成 分类 1、旋转电枢式发电机 2、旋转磁极式发电机 环节五：展示其他形式的交流发电机 绿色能源 风能转化为电能 “双碳”目标 重力势能转化为电能 核能转化为电能 课时小结 小节 课时 子任务 核心知识点 3.1 交变电流 1 认识交变电流 正弦式交变电流的规律 初 步 认 识 交 流 电 特 殊 位 置 分 析 一 般 位 置 分 析 闭 合 电 路 具 体 分 析 自 制 线 圈 示 波 器 解释 课后作业：搜集描述交变电流的物理量。 谢 谢 聆 听！ $$