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

第三章 交变电流 1 第一节　认识交变电流 2 学习目标： 1.通过实验观察交变电流的方向. 2.会分析交变电流的产生过程，会推导交变电流电动势的表达式. 3.了解交流发电机的构造及工作原理． 3 我们家庭里的电视机、空调、电冰箱、洗衣机、微波炉、电热水器等用电器使用的都是交变电流。那么,什么是交变电流?它是怎样产生的?如何描述它? 4 一、认识交变电流 用示波器或电压传感器先观察用干电池供电时电压的波形,再观察用学生电源交流挡供电时电压的波形。 这两种波形各有什么特点呢? 5 一、认识交变电流 6 一、认识交变电流 直流电流（DC） 直流电是指电荷沿一个方向移动的电流，其电流和电压保持一定的方向不变。 交变电流（AC） 交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流。 正弦交流电是随时间按照正弦函数规律变化的电压和电流。 7 二、正弦式交流电的产生及变化规律 × · × · 8 二、正弦式交流电的产生及变化规律 转动过程 电流方向 磁通量变化 感应电动势变化 （a)→（b) （b)→（c) （c)→（d) （d)→（a) a→b→c→d BS→0 0→最大 a→b→c→d 0→BS 最大→0 d→c→b→a BS→0 0→最大 d→c→b→a 0→BS 最大→0 9 二、正弦式交流电的产生及变化规律 10 二、正弦式交流电的产生及变化规律 理论推导： 如图所示，将手摇发电机磁极间的磁场视为磁感应强度为B的匀强磁场，方向水平向右；线圈简化为单匝矩形线圈 abcd，线圈的边长分别为 ab=L₁，bc=L₂。设线圈 abcd绕水平的中心轴O0'沿逆时针方向以角速度 ω匀速转动。（1）通过线圈的磁通量随时间的变化规律。 （2）线圈中产生的感应电动势随时间变化的规律是怎样的? 11 二、正弦式交流电的产生及变化规律 (1)ab边产生的感应电动势为多大？ (3)整个线圈中的感应电动势为多大？ (4)若线圈有N匝，则整个线圈的感应电动势为多大？ (2)cd边产生的感应电动势为多大？ 12 二、正弦式交流电的产生及变化规律 1．正弦交变电流的瞬时值表达式 (1)从中性面位置开始计时 13 二、正弦式交流电的产生及变化规律 思考： 如图甲、乙、丙、丁、戊所示，把5个面积相同的线圈放入同一匀强磁场中(磁场区域足够大)，绕不同的轴转动，在转动过程中感应电动势的最大值是否相同?为什么? 14 过关练 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间，下列说法正确的是 A．线圈平面与磁感线平行 B．通过线圈的磁通量最大 C．线圈中的感应电动势最大 D．线圈中感应电动势的方向改变 【答案】BD 15 二、正弦式交流电的产生及变化规律 思考： 如图为矩形线圈放入同一匀强磁场中(磁场区域足够大)，绕轴转动时的交变电流随时间变化的图像。 若转速增大一倍，该交变电流的峰值和频率如何变化？ 16 课堂小结 回归本节课，你学会了哪些知识？ 1、你会区别交流电和直流电吗？ 2、你知道交变电流产生的条件吗？ 3、你知道线圈转至中性面位置的特点吗？ 4、你知道正弦交流电的峰值跟哪些因素有关吗？ 5、你能写出正弦交流电的瞬时值表达式吗？ 17 null 2019 67603.68 $$