精品课件51《交变电流》PPT课件(共47页).ppt

1、新课标PEP课件系列，高中物理选修3-2，5.1交流电，教学目标，(1)知识与技能1使学生了解交流电的产生原理，知道什么是中性面。2.掌握交流电的变化规律和表达方法。3了解交流电的瞬时值和最大值以及中性面的确切含义。(2)过程和方法1。掌握描述物理量的三种基本方法(文字法、公式法和图像法)。培养学生的观察能力、空间想象能力和将立体图转化为平面图的能力。培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。情感、态度和价值观通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，并认识到运用数学知识解决物理问题的重要性。交流电的变化规律及其在教学难点中的应用。教学方法演示、分析和归纳教学方法手摇单相发电机、小灯泡、示

2、波器、多媒体教学课件、教学用大电流表、1。直流(DC)，方向不随时间变化的电流，2。交流电，其大小和方向随时间周期性变化的电流，1。交流电的概念，交流电可以变成直流电！交流电是如何产生的？交流发电机型号，2。交流发电，做点什么，1。线圈在均匀磁场中绕垂直于磁场的轴以恒定速度旋转。交流发电。过程分析，(1)在线圈旋转过程中，哪一侧会产生感应电动势？(2)如何将立体图像转换成平面图像？(3)在将线圈从A转到B的过程中，电流在AB侧流向哪个方向？从c到D？(4)线圈在哪里转动，电流最小(无电流)？线圈在哪里转动，电流最大？由ab，由ba，BS，最大，E=0，I=0，中性面，垂直于磁场方向的平面称为中

3、性面。当线圈通过中性面时，它是最大的，但线圈中的电动势为零。2.过程分析，(V /B)，N，S，S，N，a，B，c，d，a，d，判断这个位置是否有感应电流，方向是什么？BS，=0，E max，I max，感应电流方向a到b，当线圈与磁场平行时，它是最小的，但线圈中的电动势是最大的，(VB)，判断在这个位置是否有感应电流，方向是什么？n，s，s，n，bs，max，E=0，I=0，中性面，BS，=0，E，I max，感应电流方向B到a，V /，B，VB，(3)在线圈从a转到B的过程中，电流在AB侧流向哪个方向？从c到D？(4)线圈在哪里转动，电流最小(无电流)？线圈在哪里转动，电流最大？当线圈转到

4、位置A和C时，线圈中没有电流；当你转到位置B和D时，线圈中的电流最大！当线圈旋转一次时，它穿过中性表面多少次？当前方向改变了多少次？中性面：垂直于磁场方向的平面(1)当线圈通过中性面时，通过线圈的磁通量最大=BS，但/t=0最小，(ab和cd不切断磁感应线)，线圈中的感应电动势为零(2)当线圈通过中性面时，电流将改变方向，线圈将旋转一次并通过中性面两次，电流方向将改变。，从线圈穿过中性表面开始计时，切断一侧L1和另一侧L2，并推导出线圈在任何时间t的感应电动势(ProfeSsional ),然后，e是在时间t的电动势的瞬时值，em是电动势的最大值(峰值)nbs，nbs=3。交流电的变化规律。电

5、动势根据正弦定律变化。电流按照正弦规律变化。条件如下：旋转轴垂直于均匀磁场，通过中性面开始计时。4.交流图像。e，T，0，EM，-EM、I，T，0、IM，-IM、5.交流电的类型，交流电的产生：当矩形线圈在均匀磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速旋转时，线圈中产生交流电。交流电被称为交流电。电压和电流随时间变化的交流电称为正弦交流电。它的大小、方向、正弦规律、正弦交流电、周期性变化、课堂练习，当线圈平面垂直于磁感应线时，线圈的每一侧都不切断磁感应线，线圈中也没有感应电流。这个位置称为线圈平面，感应电流方向在每次通过中性表面时都会改变一次。因此，线圈旋转一次，感应电流方向改变，中性表面，两次，线圈开始

6、从中性表面旋转。角速度为，线圈中感应电动势的峰值为Em，所以任何时刻感应电动势的瞬时值e是电路总电阻为，那么感应电流的瞬时值e=Emsint，i=(Em/R)sint。6.交流发电机，1。组成：线圈产生感应电动势(称为电枢)磁极产生磁场2。旋转电枢式发电机旋转磁极式发电机的旋转部分称为转子，静止部分称为定子，还有两种交流发电机，即旋转部分称为固定部分称为发电机转子是由旋转磁极式、旋转电枢式、转子、定子、水轮机、汽轮机、6。矩形线圈围绕垂直于均匀磁场并位于线圈平面内的固定轴旋转。线圈中感应电动势e随时间t的变化如图所示。下列陈述是正确的：a .在t1通过线圈的磁通量为零；b .通过T2线圈的磁通

7、量的绝对值最大；每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值最小；c. 1 .了解交流电的定义：电流在大小和方向上都周期性地变化。方向不随时间变化的电流是直流电(DC)。电流图的判别。3.推导和理解交流电的变化规律：(重难点)(1)方向的变化规律线圈平面每次通过中性面，感应电流的方向变化一次；当线圈旋转一次时，感应电流的方向改变两次。最大，/t=0最小值，感应电动势最小值E=0，(2)幅值变化规律-根据正弦规律变化：(可以画出瞬时线速度分解图)e=Emsint Em=NBS是电动势的最大值(峰值)i=Imsint Im=Em/R是电流的最大值(峰值)u=umsint 5.1交流电流汇总，2。了解

8、交流电产生的过程：线圈在均匀磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转，产生正弦交流电。可以画四个流程图。垂直于磁场方向的平面称为中性面。(键)，当电流通过R:1时，在几个电流随时间变化的曲线图中，如图所示，交流电属于正弦交流电。矩形线圈绕垂直于均匀磁场并位于线圈平面内的固定轴旋转。线圈中感应电动势随时间的变化规律如图所示。下列陈述是正确的():在T1通过线圈的磁通量为零；通过T2线圈的磁通量的绝对值最大。在T3通过线圈的磁通量变化率的绝对值是最大的假设线圈的ab边长为20厘米，ad边长为10厘米，磁感应强度B=0.01T吨，线圈转速n=50r转/秒，计算出最大电动势和相应的线圈位置。0.0628伏线圈平

9、面平行于磁场方向。如图所示，一个n匝、面积为s的矩形线圈在均匀磁场B中匀速旋转，角速度为0。计算线圈从图示位置旋转180度期间的平均感应电动势。发电机正在产生正弦电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V，恒速旋转线圈的角速度为=314拉德/秒，试写出电动势瞬时值的表达式。如果这台发电机的外部电路只有电阻元件，总电阻是2000，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式。e=EmsinWt=400sin314t，解：电动势瞬时值表达式为：电流峰值为：Im=Em/R=4002000=0.2A，瞬时电流值表达式为：i=ImsinWt=2sin314t，4。根据正弦规律变化的发电机产生的感应电动势的最大值(1)写出感应电动势的瞬时值表达式。(2)如果发电机只与带电阻的负载形成一个闭合电路，并且电路的总电阻为100，试着写出通过负载的电流强度的瞬时表达式。t=1/120时电流强度的瞬时值是多少？(3)当线圈从中性表面转动180度时，电动势的最大值和平均值是多少？(4)旋转期间磁通量的最大变化率是多少？答案(1)e=311 in 100t(2)I=3.11 in(100 * 1/120)=3.11 * 1/2=1.55(