高中物理新课标版人教版选修3-2精品课件：5.1《交变电流》PPT课件(共47页).ppt

1、新课标人教版课件系列,高中物理 选修3-2,1、直流电流(DC),方向不随时间变化的电流,2、交变电流(AC),大小和方向都随时间做周期性变化的电流,一、交变电流的概念,交变电流是如何产生的呢？,交流发电机模型,二、交变电流的产生,1、线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,二、交变电流的产生,2、过程分析,（1）在线圈转动的过程中，那些边会产生感应电动势？,ab边 cd边,（2）怎样将立体图转化为平面图？,将立体图转化为平面图,（3）在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 丙转到丁呢？,（4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？,由ab,由

2、ba,BS,最大,E=0,I=0,中性面,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零,2、过程分析,(V / B),BS,=0,E最大,I最大,感应电流方向a到b,线圈与磁场平行时，最小，但线圈中的电动势最大,(VB),BS,最大,E=0,I=0,中性面,BS,=0,E、I最大,感应电流方向b到a,V / B,VB,（3）在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 丙转到丁呢？,（4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？,由ab,由ba,线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 转到乙、丁位置时线圈中电流最大！,线圈转

3、动一周， 多少次经过中性面? 电流方向改变多少次?,思考与讨论,1.中性面：垂直磁场方向的平面 （1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大=BS，但/t =0最小，（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的感应电动势为零 （2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次 2.线圈平行与磁感线时，=0,/t最大，感应电动势最大。,以线圈经过中性面开始计时，切割边L1，另一边L2,推导任意时刻t线圈中的感应电动势（演示 ）,令,则有,e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）NBS,=NBS,三、交变电流的变化规律,1、电动势按正弦规律变化,

4、2、电流按正弦规律变化,3、电压按正弦规律变化,电流i通过R时：,成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时,四、交流电的图像,四、交流电的图像,e,t,0,Em,-Em,i,t,0,Im,-Im,1、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,1、知道交变电流定义（AC）：大小和方向都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）。辨析电流图。,3、推导和理解交变电流的变化规律：（重难点） （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。 最大，/t =0最小，感应电动势最小E=0,（2）大小变化规律-按正弦规律变化：（能画出瞬时线速度分解图） e=Emsint Em=NBS叫电动势的最大值（峰值） i=Imsint Im=Em/R+r 叫电流的最大值（峰值） u=Umsint Um=ImR 叫电压的最大值（峰值）,5.1交变电流 小结,2、理解交变电