3.1交变电流课件高二下学期物理人教版选择性

一、电流的分类3.1交变电流新知讲解1.交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流，简称交流

(AC)。2.直流:方向不随时间变化的电流称为直流(DC)ti0注意：电池提供的电流不但方向不变且大小也不变，属于恒定电流。针对练1.以下各个选项所示的电流中，属于交变电流的是√观察交变电流的方向：现象：说明：发电机产生的电流方向在不断变化。两个二极管会交替发光新知讲解二、交变电流的产生1.发电机的结构选取线圈运动过程中如图所示的几个特殊时刻进行研究2、过程分析甲

乙

丙

丁

1.在线圈转动的过程中，哪些边会产生感应电动势？甲图转到乙图位置的过程中,AB、CD边中电流各向哪个方向流动？3.线圈由丙图转到丁图位置的过程中,AB

、CD边中电流各向哪个方向流动？4.转到什么位置时线圈中没有电流,转到什么位置时线圈中的电流最大？I方向DCBAI方向ABCD中性面的特点1.B⊥S，B//v2.磁通量:3.感应电动势:5.感应电流:4.磁通量的变化率:vvΦ=BS最大E=0∆Φ/∆t=

0I=0甲

将立体图转化为平面正视图垂直中性面的特点1.B//S，B⊥v2.磁通量:

3.感应电动势:5.感应电流:4.磁通量的变化率:vvΦ=0E=BLv最大∆Φ/∆t最大I最大乙

线圈经过中性面时，电流改变方向，线圈转动一周，电流方向改变两次．例1

交流发电机发电示意图如图所示，线圈转动过程中，下列说法正确的是A．转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大B．转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零C．转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大D．转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A→B√针对练2.(多选)如图所示，线圈中产生了正弦式交变电流的是(均匀速转动)√√√针对练3.(多选)矩形线圈的面积为S，匝数为N，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动。如图所示，当转到线圈平面与磁场垂直的位置时A．线圈中的电动势为0B．线圈中的电动势为NBSωC．穿过线圈的磁通量为0D．线圈不受安培力作用√√

线圈处在磁感应强度是B

的匀强磁场中，AB、CD宽l，AD、BC长d

，线圈平面从中性面沿逆时针方向开始转动，角速度是ω．经过时间t，推导此时线圈中产生瞬时感应电动势.BvA(B)D(C)t=0θ1.线圈与中性面的夹角是多少？2.AB边的速度多大？3.AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？θ三、交变电流的变化规律4.AB边中的感应电动势多大？5.线圈中的感应电动势多大？BvA(B)D(C)t=0θθAB、CD等效为两个串联的电源v11v⊥感应电动势的最大值为S为线框的面积，N为线圈的匝数线框的的电动势的变化规律为交流发动机与电阻连接负载（电阻）的电压与电流的变化规律设发电机的内阻为r，负载电阻的阻值为R，则通过负载的电流和两端的电压为：峰值：Em、Im和Um

分别是电动势、负载的电流和电压最大值瞬时值：e、i、和u

分别是电动势、负载的电流和电压的瞬时值例2

一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻r＝2Ω，外接电阻R＝8Ω，线圈在磁感应强度B＝

T的匀强磁场中以n＝300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈从开始计时经

s时线圈中感应电流的瞬时值；(3)外电路R两端电压瞬时值的表达式。这种按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称正弦式电流。EmeOtiOtuOtImUm正弦式交变电流

正弦式电流是最简单、最基本的交变电流。电力系统中应用的大多是正弦式电流。在电子技术中也常遇到其他形式的交流。其他形式的交流电几种常见交变电流的波形

一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法中正确的是A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02s时刻，感应电动势达到最大D．该线圈产生的感应电动势的图像如图乙所示√例3针对练1.下列各图中面积均为S的单匝线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时能产生正弦式交变电动势e＝BSωsinωt的图是√针对练2.(多选)一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动。线圈中的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是A．图中是从线圈平面与磁场方向平行时开始计时的B．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量为零C．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零D．感应电动势e的方向变化时，穿过线圈的磁通量最大√√√针对练3.线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图像可推断A．在B、D时刻穿过线圈的磁通量最大B．在A、C时刻线圈处于中性面位置C．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为πD．若从O时刻到D时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变50次√四、交流发电机1.交流发电机基本组成部分。电枢：产生感应电动势的线圈；磁体：产生磁场的磁体课堂总结交变电流交变电流与直流交变电流：大小和方向