2016-2017学年高中物理 第2章 交变电流 第1节 认识交变电流课件 粤教版选修3-2

第一 节 认识 交 变电 流 1下列关于 涡 流的 说 法中正确的是 ( ) A 涡 流跟平 时 常 见 的感 应电 流一 样 ，都是因 为 穿 过导 体的 磁通量 变 化而 产 生的 B 涡 流不是感 应电 流，而是一种有 别 于感 应电 流的特殊 电 流 C 涡 流有 热 效 应 ，但没有磁效 应 D在硅 钢 中不能 产 生 涡 流 【 答案 】 A 课 前 自主学 习 2 (多 选 )变压 器的 铁 芯是利用薄硅 钢 片叠 压 而成的，而不是 采用一整 块 硅 钢 ， 这 是因 为 ( ) A增大 涡 流，提高 变压 器的效率 B减小 涡 流，提高 变压 器的效率 C增大 铁 芯中的 电 阻，以 产 生更多的 热 量 D增大 铁 芯中的 电 阻，以减小 发热 量 【 答案 】 BD 3如 图 所示，在 O点正下方有一个具有理想 边 界的方形磁 场 ， 铜 球在 A点由静止 释 放，向右 摆 到最高点 B，不考 虑 空气及 摩擦阻力， 则 下列 说 法正确的是 ( ) A A、 B两点在同一水平面上 B A点高于 B点 C A点低于 B点 D 铜 球将做等幅 摆动 【 答案 】 B 【 解析 】 铜 球会 产 生 涡 流 现 象，消耗能量， 转 化 为 内能，故向右 摆动时 无法达到左 侧 的高度 一、交流与直流 1交 变电 流： _随 时间 做 _变 化的 电 流， 叫做交 变电 流， 简 称交流 2恒定 电 流： 强 弱和方向都不随 时间变 化的 电 流，叫做恒定 电 流， 简 称直流 二、交变电流的图象 1波形 图 ： 电 流或 电压 随 _变 化的 图 象叫波形 图 2 规 律：我 们 日常生活和生 产 中所使用的交 变电 流是按 _变 化的交 变电 流 3 图 形：按正弦 规 律 变 化的交 变电 流的 图 象是 _ 方向 周期性 时间 正弦 规 律 正弦曲 线 三、交变电流的产生 1交流 发电 机的基本 结 构： _、磁极、滑 环 及 _ 2 过 程分析 (如 图 ) 线 圈 电 刷 a c b d 3中性面 定 义 线 圈平面 _磁感 线 的位置 电 流 特 点 (1)感 应电 流 _； (2)每 经过 一次中性面，感 应电 流方向 _. 垂直 为 零 改 变 一次 由 电 池 产 生的 电 流，是大小和方向保持不 变 的直流 电 ，我 们 现实 生活中所用的也是直流 电吗 ？它的 产 生原理是什么？ 【 答案 】 我 们现实 生活中所用的是交流 电 ，是通 过线 圈在匀 强 磁 场 中 绕 垂直磁 场 的 轴 匀速 转动产 生的 . 1 产 生条件：在匀 强 磁 场 中， 线 圈 绕 垂直于磁 场 方向的 轴 匀 速 转动 2交 变电 流的方向 (1)线 圈每 经过 中性面一次， 线 圈中感 应电 流方向就改 变 一次 (2)线 圈 转 一周，感 应电 流方向改 变 两次 课 堂 优 化整合 3 线 圈 处 于中性面位置 时 ，磁通量最大，但磁通量的 变 化率 为 零，感 应电动势为 零；当 线 圈平面与中性面垂直 时 ，磁通 量 为 零，但磁通量的 变 化率最大，感 应电动势 最大 矩形 线 框 绕 垂直于匀 强 磁 场 且在 线 框平面的 轴 匀速 转动时产 生了交 变电 流，下列 说 法正确的是 ( ) A当 线 框位于中性面 时 ， 线 框中的感 应电动势 最大 B当穿 过线 框的磁通量 为 零 时 ， 线 框中的感 应电动势 也 为 零 C每当 线 框 经过 中性面 时 ，感 应电动势 或感 应电 流方向就 改 变 一次 D 线 框 经过 中性面 时 ，各 边 切割磁感 线 的速度 为 零 例 1 解析： 线 框位于中性面 时 ， 线 框平面与磁感 线 垂直，穿 过线 框的磁通量最大，但此 时 切割磁感 线 的两 边 的速度与磁感 线 平行，即不切割磁感 线 ，所以 电动势 等于零，也 应该 知道此 时 穿 过线 框的磁通量的 变 化率等于零，感 应电动势 或感 应电 流的方向也就在此 时变 化 线 框垂直于中性面 时 ，穿 过线 框 的磁通量 为 零，但切割磁感 线 的两 边 都垂直切割，有效切割 速度最大，所以感 应电动势 最大，也可以 说 此 时 穿 过线 框的 磁通量的 变 化率最大，故 C、 D选项 正确 答案： CD 1 (多 选 )下列各 图 中， 线 圈中能 产 生交 变电 流的有 ( ) A B C D 【 答案 】 BCD 【 解析 】 线 框在匀 强 磁 场 中 绕 垂直磁 场 的 轴 匀速 转动 ，可以 产 生 交 变电 流 1正弦式交 变电 流的 图 象 (如下 图 所示 ) 2其他交 变电 流的波形 (如下 图 所示 ) 3共同特点：无 论 大小是否 变 化，都有一个共同的特点，就 是 电 流的方向一定在做周期性 变 化 【 特别提醒 】 (1)只要 电 流的方向 发 生 变 化，即 为 交 变电 流，若方向 不 变 ，尽管大小 变 化亦 为 直流 电 (2)在 it或 ut图 中，正 负 表示方向，若 题 中 给 出了 it或 ut图 ，一 定要注意 图 象的坐 标 原点是否 为 0， 图 中 i或 u值 有无正 负变 化 如 图 所示的各 图 象中表示交 变电 流的是 ( ) 解析： A、 D两 图 中，因 电 流方向均做周期性 变 化，故属交 变 电 流；而 B、 C两 图 象中， 虽 然 电 流大小随 时间 做周期性 变 化 ，但方向不 变 ，始 终 沿正方向，故 为 非交 变电 流，属直流 电 答案： AD 例 2 A B C D 题后反思 分析本 题应 把握交 变电 流的特征，即方向是否 发 生周期性 变 化 2如果把 发电 机接演示 电 流 计 ，当 线 圈 缓 慢 转动 ， 电 流 计 指 针 左右 摆动 ，并且 线 圈每 转动 一圈， 电 流表指 针 左右 摆动 一次， 说 明什么 问题 ？ 【 答案 】 说 明 产 生的 电 流的方向不断 变 化，并且 线 圈 转动 一周， 电 流方向改 变 两次 1 线 圈位于中性面 时 ，各 边 都不切割磁感 线 ， 线 圈包 围 的磁 通量没有 变 化，所以 线 圈中没有感 应电 流且根据楞次定律 可知， 线 圈 经过 中性面位置前后， 线 圈中 电 流方向不同，即 线 圈平面每 经过 中性面一次， 线 圈中 电 流的方向就改 变 一次 2 线 圈位于中性面的垂面位置 时 ，尽管磁通量最小 (为 零 )， 但其 变 化率最大，由法拉第 电 磁感 应 定律，此 时 感 应电动势 最大同 时 由楞次定律判断可知， 线 圈平面 经过 中性面的垂 面 时 ， 线 圈中 电 流的方向不 变 3两个特殊位置 对 比 对 比 中性面 中性面的垂面 位置 线 圈平面与磁 场 垂直 线 圈平面与磁 场 平 行 磁通量 最大 零 磁通量 变 化率 零 最大 感 应电动势 零 最大 感 应电 流 零 最大 电 流方向 改 变 不 变 【 特别提醒 】 在 线 圈 转动过 程中，磁通量最大 时 ，磁通量 变 化率恰 好 为 零，磁通量 为 零 时 ，磁通量 变 化率恰好最大，感 应电动 势 的大小由磁通量 变 化率决定 一矩形 线 圈在匀 强 磁 场 中匀速 转动 ，当 线 圈通 过 中性面 时 ( ) A 线 圈平面与磁感 线 方向平行 B通 过线 圈的磁通量达到最大 值 C通 过线 圈的磁通量 变 化率达到最大 值 D 线 圈中的 电动势 达到最大 值 解析： 中性面是磁通量最大的位置，也是磁通量 变 化率 为 零的位 置，在 该 位置上磁通量最大，感 应电动势为 零，无感 应电 流 答案： B 例 3 题后反思 中性面在研究交 变电 流 产 生 时 起很关 键 的作用，关 键 是能 够 区分 这样 几个概念：磁