交变电流的产生.doc

）交变电流的产生1.交变电流的概念教师出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造.然后演示:教师手摇发电机模型.第一次发电机接小灯泡,小灯泡一闪一闪的.第二次发电机接示教电流计，电流计指针左右摆动.师:线圈中产生的是什么样的电流？生:产生了变化的电流. 师:这种电流就是我们家庭电路中的交变电流，简称交流电,它的大小和方向都随时间做周期性的变化。生:那为什么我们在家里看不到灯泡一闪一闪？师:这个问题请同学们继续观察实验。老师手摇发电机的速度有所改变，一次快一次慢。摇得快闪烁得快，摇得慢闪烁得慢。师:正是由于这个原因，如果我摇的速度非常快，你会看到灯光闪烁得非常快，快到我们的眼睛分不出两次闪烁的间隔，这样看起来就一直亮着。现代生产、生活中，大都使用交流电.它有许多优点，下面我们来分析交流电的产生原理2. 交变电流的产生原理投影显示：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程师:abcd线框在磁场中绕OO轴转动时，哪些边切割磁感线？生:ab与cd边切割磁感线.而 Bc边与da边始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用师:线框转到什么位置，产生感应电动势最大？生:线圈平面与磁感线平行时，ab边与cd边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线.此时产生感应电动势最大.师:线框转动到什么位置时，感应电动势最小？生:当线框平面跟磁感线垂直时，ab与cd边的速度方向跟磁力线平行，即两边不切割磁感线，此时感应电动势为0.生逐个分析:（1）线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零（2）当线圈平面逆时针转过 时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大（3）再转过 时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势 （4）当线圈再转过 时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反（5）再转过,线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势3变化规律:如果从中性面开始计时，逆时针方向匀速转动，角速度，经时间t，线圈转到图示位置，ab边与cd边的速度方向与磁场方向夹角为t，如图所示. 师:设ab=cd=l1 磁感应强度B，bc=ad=l2这时ab边E感多大？生: Eab=Bl1l2sint师:此时整个线框中感应电动势多大?生: cd边中E感跟ab边中感应电动势大小相同，又是串联在一起的,所以整个线框中感应电动势是E=Eab+Ecd=Bl1l2sint师:对,这就是感应电动势瞬时表达式：e=Bl1l2sint=BSsint如果是N匝线圈，相当于N个完全相同的电源来个串联，则e=NBSsint.其中最大值Em=NBS如果线框和用电器构成回路 ,则即 可见,