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

物理选择性必修2 第二章交变电流 第一节 交变电流 1 学习目标（看完举手示意） 1.理解交变电流、直流的概念 2.能对交变电流的产生有比较清楚的理解，掌握交变电流的变化规律及表示方法，熟记交变电流的峰值、瞬时值的物理含义 2 学生自学 阅读课本 P47-P51内容 找到书中的知识点、重点、疑难点。 完成举手示意 阅读过程中标注出书中的关键字、词、句、段。 一读、二划、三找、四梳理、五结论 3 自学指导1（限时2分钟） 1.阅读课本47页交变电流部分结合演示 ①通过阅读交变电流部分，找到什么叫做“波形图”、交变电流和直流电流的概念、特点、它们之间如何转化。 ②观看演示实验的多媒体动画，尝试说明实验现象 2.阅读课本32页交变电流的产生部分结合思考与讨论 ①假定逆时针转动，如书中甲至丁，尝试解决思考与讨论的问题 ②总结什么叫做“中性面” ③找到正弦式交变电流的定义，知道其他几种变变电流 4 1、①什么叫做“波形图”、交变电流和直流电流的概念、特点、它们之间如何转化。 ②说明实验现象 精讲点拨 利用电压传感器（或电流传感器）可以在荧光屏上绘出电压（或电流）随时间变化的图象。这样的图形在电工技术和电子技术中常常叫做“波形图”。 电流的大小和方向都随时间做周期性的变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流。 可以观察到两个发光二极管交替发光，该实验说明了发动机产生的电流的方向随时间变化，不是直流，是交变电流。 方向不随时间变化的电流称为直流。发电机产生交流电，电池产生直流电 交变电流经过电子电路的处理，也能变成直流 5 2、①解决思考与讨论的问题 ②什么叫做“中性面” 精讲点拨 由B到A 由A到B 线圈平面与磁场垂直的位置 线圈转到甲或丙位置时线圈中没有电流，该位置成为中性面。线圈转到乙或丁位置时，线圈中的电流最大 6 二、交变电流的产生 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 7 教师看图解释，教师指出：线圈的中性面的位置． 　 为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析. (甲) B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面 没有边切割磁感应线 B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向b到a (乙) a（b）、d（c）边垂直切割磁感应线， (丙) B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面 B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向a到b 交流电的图像 a b c d K L A B a b c d K L A B a b c d k L A B a b c d k L A B a b c d k L A B 1．中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面． （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（ ab和cd边都不切割磁感线），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． 14 自学指导2（限时2分钟） 1.阅读课本32-33页交变电流的变化规律部分 ①找到电动势e随时间变化的规律公式，清楚式中各字母的含义，知道电动势的峰值如何表示 ②负载两端的电压、电流也按正弦规律变化，公式如何？ ③找到正弦式交变电流的定义，知道其他几种变变电流 2、阅读课本48-49页交流发电机部分 ①交流发电机的种类 ②定子、转子的概念？ 15 1、①电动势e随时间变化的规律公式，清楚式中各字母的含义，知道电动势的峰值如何表示 ②负载两端的电压、电流也按正弦规律变化，公式 ③找到正弦式交变电流的定义，知道其他几种变变电流 精讲点拨 e = Emsin ω t u = Umsin ω t 按正弦规律变化的交变电流 正弦式交变电流、三角形扫描电压、矩形脉冲 式中Em是个常数，表示电动势可能达到的最大值，叫做电动势的峰值，ω是发电机线圈转动的角速度。 i = Imsin ω t 16 2、 ①交流发电机的种类 ②定子、转子的概念 精讲点拨 电枢转动，磁极不动的发电机叫做旋转电枢式发电机 转动的部分都叫转子，不动的部分都叫定子。 磁极转动，电枢不动的发电机叫做旋转磁极式发电机 17 1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。 3、交变电流的变化规律： （1）方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。 （2）大小变化规律-------按正弦规律变化： e=Emsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值 i=Imsinωt Im=Em/R叫电流的最大值 u=Umsinωt Um=ImR叫电压的最大值 小结 2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 19 $$