（交变电流）人教版高二物理选修3-2教学课件

1、SOCIAL ETIQUETTE TRAININGBY YUSHEN第5章 第1节 交变电流交变电流ALTERNATING CURRENT主讲人：精品课件演讲时间：20XX高二年级 选修3-2某某高中第一页，共二十页。BY YUSHEN课堂引入：什么是交变电流，它是怎样产生的？第二页，共二十页。BY YUSHEN交变电流的概念1.交变电流(AC)：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流。交变电流的波形图有什么特点？第三页，共二十页。BY YUSHEN(1)正弦式交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压几种常见的交变电流的种类(3)电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲第四页，共二十

2、页。BY YUSHEN方向不随时间变化的电流。2.直流电流(DC)第五页，共二十页。BY YUSHEN【典例1】如图所示，属于交流电的是()3.应用实例C第六页，共二十页。BY YUSHEN装置：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动探究1：交变电流是怎样产生的第七页，共二十页。BY YUSHEN【问题探究】：假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如上图甲至丁，请思考以下问题. (1)线圈由甲转到乙和由丙转到丁的过程中，AB边中电流分别向哪个方向流动？ (2)当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么位置时线圈中电流最大? (3)大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线。1.交变电流产生示意图第八

3、页，共二十页。BY YUSHENBS最大中性面A(B)D(C)垂直磁场方向的平面叫做中性面。线圈经过中性面时，最大，但线圈中的电动势为零, v/B,i=02.过程分析将立体图转化为平面图第九页，共二十页。BY YUSHENBS=0E最大I最大A(B)D(C)感应电流方向B到A。线圈与磁场平行时，最小，但线圈中的电动势最大。2.过程分析第十页，共二十页。BY YUSHEND(C)A(B)BBS最大E=0I=0中性面BS=0E、I最大感应电流方向C到Dv / BvBD(C)A(B)B第十一页，共二十页。BY YUSHEN线圈转动一周，经过中性面多少次?电流方向改变多少次?拓展思考.A(B)C(D)

4、o第十二页，共二十页。BY YUSHENa. 磁通量为0b. E最大，磁通量的变化率 最大 2.乙、丁最大值面（线圈垂直中性面）a. 磁通量最大b. 磁通量的变化率 为零，E0c. 当线圈转至中性面时，电流方向发生改变d. 线圈转动一周电流方向改变两次探究归纳第十三页，共二十页。BY YUSHEN【典例2】矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动， 下列说法中错误的是（ ）3.应用实例A在中性面时，通过线圈的磁通量最大B在中性面时，感应电动势为零C穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次C第十四页，共二十页。BY YUSHEN【推导】：如右图设线

5、圈平面从中性面开始转动，角速度是，AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B ，经历过的时间是t。试推导交变电流随时间的变化规律。探究2：交变电流的变化规律BvA(B)D(C)t=0v/v【推导】：设线圈平面从中性面开始转动，角速度是，AB、CD宽L1，AD、BC长L2，磁感应强度是B，则经过时间t：中性面线圈与中性面的夹角是?AB边的速度多大？AB边速度方向与磁场夹角是？AB边中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？第十五页，共二十页。BY YUSHEN探究归纳：交变电流的变化规律1.以线圈经过中性面时开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势则若为N匝线圈令=NBS2.若该线圈给外

6、电阻R供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧姆定律 R两端的电压为正弦式交流电第十六页，共二十页。BY YUSHENeoEmT2tt3.交流电的图象（注意观察线圈的位置和图线的变化）第十七页，共二十页。BY YUSHEN【典例3】(多选)一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴旋转,切割磁感线的两边通过导体圆环外接电阻R,自图示位置开始以角速度匀速转动,则通过R的电流()3.应用实例ADA.大小和方向都不断变化B.方向不变,大小不断变化C.变化的规律i=ImsintD.变化的规律i=Imcost【解题关键】：线框开始转动时，线框平面与磁场平行，此时感应电动势最大； 线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时产生交流电。第十八页，共二十页。BY YUSHEN课堂小结定义产生变化规律典型特征：正弦式电流的产生条件：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动中性面与垂直中性面的特点比较 数学表达式： 图像：电流方向发生变化是一条正弦（或余弦）曲线交变电流第十九页，共二十页。SOCIAL ETIQU