高中物理选修3-2第五章第一节交变电流课件

思考1、电磁感应现象发生的条件是什么？磁通量发生变化。2、计算感应电动势有哪些基本表达式？感应电动势计算遵循什么定律？3、感应电流的磁场方向与原磁通量方向之间有何关系？,知识回顾,增反减同,秦山核电站,内蒙古准格尔热电厂,黄河小浪底水电站,达板城风力发电站,新课导入,公路旁、旷野上，坚实的钢架拖着、吊着粗大的金属线，仿佛由天际而来，向天际而去这些由发电厂，变电站而来的输电线，将电能输送到城市、农村，工厂，输送到千家万户更输送进了我们的课堂。电与我们的生活联系变得越来越紧密，为人类的发展和社会的进步做着重要的贡献。那么来自发电厂的电有什么特性？这些电是如何产生的呢？它们又遵循什么样的规律呢？,1交变电流,一、学习目标,1理解交变电流的产生原理2掌握交变电流的变化规律及表示方法3理解交变电流的瞬时值，最大值及中性面的概念4培养观察能力、空间想象能力以及立体图转化为平面图形的能力,二、重点和难点,1重点：交变电流产生的过程分析2难点：交变电流的变化规律及应用,交变电流,交变电流大小和方向都随时间做周期性变化的电流简称交流,如：家庭电路中的电流,直流-方向不随时间变化的电流如：电池提供的电流如：,初识交变电流,手摇发电机,那么交变电流是如何产生的呢？,连接示教电流计观察指针在零位置两侧摆动说明不但电流大小改变，而且方向也在改变,交流发电机模型,二、交变电流的产生,同学们思考当线圈转动时电流大小会不会发生变化？电流方向是否改变呢？,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,中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置.此位置各边不切割故呈电中性所以叫中性面,特点：线圈经过中性面时，最大，但线圈中电动势为0.,A,D,B,线圈与磁场平行时最小，但线圈中的电动势最大.,A,B,C,D,AB、CD宽L1，AD、BC长L2,线圈与磁场垂直时最大，但线圈中的电动势最小为零.,则AB边电动势与DC边电动势大小相等，方向在回路相同,AB、CD长L1，AD、BC宽L2,一匝线圈产生的电动势,N匝线圈产生的电动势,（1）电动势按正弦规律变化,（2）电流按正弦规律变化,交变电流的变化规律,成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时,甲,乙,丙,丁,A,B,C,D,A,B,C,D,A,B,C,D,A,B,C,D,四、交流电的图像,1、线圈转动一周电流方向改变几次？电流方向改变在什么位置？2、线圈转到什么位置时磁通量最大？这时感应电动势是最大还是最小？中性面最小3、线圈转到什么位置时磁通量最小？垂直中性面这时感应电动势是最大还是最小？最大,探究思考,中性面,两次,四、交流电的图像,i,t,0,Im,-Im,1、下列表示交变电流的有（）,CE,五、课堂提高,2、关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是（）A线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次,C,3、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,下面说法中正确的是A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最小,C,4、一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为=100rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2000，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式。,解：电动势瞬时值的表达式为：,电流峰值为：,电流瞬时值的表达式为：,1、交变电流定义（AC）：方向随时间作周期性变化的电流。方向不随时间变化的电流为直流电（DC）。,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e=EmsintEm=NBS叫电动势的