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

第1节 交变电流 第三章 人教版（2019）选择性必修二 CONTENTS 目录 直流电、交变电流及恒定电流的定义 01 交变电流的产生 02 交变电流的变化规律 03 交流发电机 04 电力应用已渗透到现代生活的方方面面，上图中转动装盘小灯泡为什么会发生交替发光现象？ 日常生活中，我们使用得最多的是交流电，交流电是什么？交流电有哪些特点？又是如何产生的呢？我们先来探究对比一下直流电与交流电的区别 新课导入 知识讲解 课堂小结 随堂练习 布置作业 1、实验演示：用电压传感器观察直流电压和交流电压的波形 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 直流电压的波形是一条直线，说明直流电压的大小和方向不随时间变化， 交流电压的波形是一条正弦曲线，说明交流电压的大小和方向随时间周期性变化。 2、实验现象 3、实验结论 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 1、直流：方向不随时间变化的电流叫做直流电，简称直流（DC）。 3、恒定电流：大小方向都不随时间变化的电流。 2、交变电流：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：交流、直流的区别看的是方向！大小可以改变！ 交变电流 直流电 恒定电流 一、直流电、交变电流及恒定电流的定义 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 答案：D 【典型例题】下列图像中表示交变电流的是（　　） A B C D 随堂练习 新课导入 知识讲解 课堂小结 布置作业 问题思考：手摇发电机为什么会产生交变电流？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 立体图 平面图 1.产生条件：在匀强磁场中，矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 2.过程分析(如图所示)： 二、交变电流的产生 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 问题讨论：请判断出下列四个位置时电流方向？并总结这样的线圈在匀速转动过程中产生电流方向有什么特点？ E=0、I=0 × • 电流：B→A→D→C→B × • I 电流：C→D→A→B→C I 总结：电流方向具有周期性变化的特点。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 立体图 平面图 交变电流变化原理图像 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 特点： （1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但ab和cd边都不切割磁感线，所以线圈中的电动势为零。 （2）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。 3.中性面：线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场垂直时所在的平面。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 中性面 中性面的垂面 远离中性面 靠近中性面 位置 线圈平面与磁场垂直 线圈平面与磁场平行 线圈平面与磁场夹角变小 线圈平面与磁场夹角变大 磁通量 最大 零 变小 变大 磁通量变化率 零 最大 变大 变小 感应电动势 零 最大 变大 变小 线圈边缘线速度与磁场方向夹角 零 90° 变大 变小 感应电流 零 最大 变大 变小 电流方向 改变 不变 不变 不变 线圈在磁场转动过程中特点 线圈在磁场转动过程中感应电动势及感应电流的大小可以通过具体的公式进行表述吗？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 问题1：设磁感应强度是B，AB、CD长为l，AD、BC宽为d，线圈匀速转动的角速度是ω，设t＝0时线圈所在平面与磁场方向刚好垂直，则t=t时刻线圈产生的电动势为多少？ A(B) D(C) B v A D · × 中性面 线圈与中性面的夹角是多少？ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？ AB边的速度多大？ t AB边中的感应电动势多大？ 三、交变电流的变化规律 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 A(B) D(C) B v A D t · × 此时线圈中的感应电动势多大？ 思考1：这样的线圈产生的电流大小和方向有什么特点？符合怎样的规律？ ⑥若线圈由N匝组成，此时感应电动势多大？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 思考2：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变化规律如何？ 负载两端的电压和流过的电流也按正弦规律变化 其中Um 、 Im分别叫电压和电流的最大值，也叫峰值。 而u、i 则是相应的物理量的瞬时值。 问题讨论：以上表达形式是不是什么情况下都成立？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 温馨提示： (1)由e＝NBSωsin ωt可知，电动势的峰值