3.1 交变电流 课件 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2024/12/19 1 物理组 人教版物理选择性必修二第3章《交变电流》 第1节：交变电流 高二物理组 邱鹏 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 2 物理组 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 3 物理组 思考与讨论 用示波器或电压传感器先观察电池供给的电压的波形，再观察学生电源交流挡供给的电压的波形。这两种波形各有什么特点？ 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 4 物理组 交变电流 1.交流电：方向随时间做周期性变化的电流叫做交流电 （alternating current，AC），简称交流（AC）。 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 5 物理组 2.直流电：方向不随时间变化的电流称为直流电(direct current， DC)。电池供给的电流方向不随时间变化，所以属于直流。 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 6 物理组 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？ 山东省聊城市水城中学 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 8 物理组 交变电流的产生 1.交流发电机的基本构造 （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 K L E F 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 9 物理组 交变电流的产生 2.切割磁感线的边 AB边和CD边切割磁感线 侧视图 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 10 物理组 交变电流的产生 3.电流的方向 I方向：dcbad I=0 I方向：abcda I=0 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 11 物理组 (1)线圈转到甲、丙位置时，磁通量有什么特点？ (2)AB棒速度方向与磁场方向是什么关系？ (3)此时的感应电动势多大？ (4)磁通量的变化率有什么特点？ 思考与讨论 甲 丙 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 12 物理组 4.中性面的特点 （1）中性面：垂直于磁场方向的平面B⊥S （2）磁通量最大，Φ=Φmax=BS （3）速度方向与磁场平行，不切割磁感线，E=0，I=0 （4）磁场的变化率为零 （5）每当线圈经过中性面一次，感应电流方向就改变一次 交变电流的产生 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 13 物理组 (1)线圈转到乙、丁位置时，磁通量有什么特点？ (2)AB棒速度方向与磁场方向是什么关系？ (3)此时的感应电动势多大？ (4)磁通量的变化率有什么特点？ 思考与讨论 乙 丁 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 14 物理组 （1）与中性面垂直的面,B//S （4）磁通量最小，Φ=0 （3）速度方向与磁场垂直，感应电动势最大，电流最大 （2）磁场的变化率最大 交变电流的产生 5.与中性面垂直的面的特点 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 15 物理组 交变电流的变化规律 线圈处在磁感应强度是B 的匀强磁场中，AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，线圈平面从中性面沿逆时针方向开始转动，角速度是ω．经过时间t，推导此时线圈中产生瞬时感应电动势. AB边中的感应电动势多大？ 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 16 物理组 线圈中的感应电动势多大？ AB、CD等效为两个串联的电源 B A D C 交变电流的变化规律 θ 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 17 物理组 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（AB和CD边切割磁感线 ） 若为N匝线圈： 思考与讨论：由中性面计时，此时线圈电动势多大？转至与中性面垂直，此时线圈的电动势多大？ 为电动势的最大值（峰值） 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 18 物理组 交变电流的变化规律图像 (1)瞬时电动势e随时间变化的规律： (2)负载电压u随时间变化的规律： (3)电流i随时间变化的规律： 正弦交流电 以上表达形式仅在从中性面开始计时的情况下成立 山东省聊城市水城中学 2024/12/19 19 物理组 你认为感应电动势的峰值与线圈的形状和转轴的位置有没有关系？如图所示，如果三个不同形状面积相同的线圈产生的交变电流的感应电动势的峰值是否相同？ 思考与讨论 山东省聊城市水城中学 正弦交流电 示波器中的 锯齿波扫描电压 电子计算机中的 矩形脉冲 激光通信中的 尖脉冲 交变电流的种类 山东省聊城市水城中学 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.76.100 $$