《人教版高中物理(选修3-2)第五章第一节5.1交变电流课件(共28张PPT).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理(选修3-2)第五章第一节5.1交变电流课件(共28张PPT).ppt（32页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、三峡水电站 交 变 电 流 交流发电机模型 二、交变电流的产生 故事一故事一：英国财政大臣格拉斯与法拉第的对话：英国财政大臣格拉斯与法拉第的对话 “ “法拉第先生，它（电磁感应）到底有什么用呢？法拉第先生，它（电磁感应）到底有什么用呢？” ” “ “啊，阁下，也许要不了多久你就要对他收税了。啊，阁下，也许要不了多久你就要对他收税了。” ” 故事二故事二：18311831年年1010月月28 28 日，法拉第在第一次会议上展日，法拉第在第一次会议上展 示了他发明的圆盘发电机。他是利用电磁感应的原理示了他发明的圆盘发电机。他是利用电磁感应的原理 制成的，是人类历史上的第一台发电机。据说，在法制成的
2、，是人类历史上的第一台发电机。据说，在法 拉第表演他的圆盘发电机时，一位贵妇人问道：拉第表演他的圆盘发电机时，一位贵妇人问道：“ “法拉法拉 第先生，这东西有什么用呢？第先生，这东西有什么用呢？” ”法拉第答到：法拉第答到：“ “夫人，夫人， 一个刚刚出生的婴儿有什么用呢？一个刚刚出生的婴儿有什么用呢？” ” 发 电 机 学习目标： 1、知道什么是交变电流 2、理解交变电流产生原理 3、知道交变电流的变化规律 一、交变电流 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大小和方向都随时间做周期性变化的电流 1 下列表示交变电流的有（ ）
3、 i i tt i t (A)(B)(C) (D) 0 000 t (E) 0 t e u 根据交变电流的定义分析，是否属于交变电流关键是看 电流方向是否发生变化，而不是看大小 交变电流是如何产生的呢？交变电流是如何产生的呢？ 二、交变电流的产生 初识交变电流 手摇发电机手摇发电机 交流发电机模型 二、正弦交变电流的产生 1、发电机的基本构造线圈磁极 实验现象：缓慢转动线圈时，电流计指针在左右 摇动，线圈每转一周，指针左右摆动一次 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动 二、交变电流的产生 e o Em T/42T/43T/4T /23/22 t t 二、交变电流的产生 交变电流产生条件：线
4、圈在磁场中绕垂 直于磁场的轴转动 BS 最大 E=0I=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(V (V / B)B) A(B) D( C) 过程分析 将立体图转化为平面图 =0 BS =0 E最大 I最大 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 (VB) A(B)D(C) 最大 D( C) A( B) B BS最大 E=0 I=0 中性面 BS=0 E、I最大 感应电流方向C到D V V / B B VB D(C) A(B) B 线圈平面与磁感线垂直的位置 （1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最 大，但磁通量
5、的变化率为零，线圈中的电动势 为零 （3）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）线圈经过垂直中性面时，穿过线圈的磁通 量为零，但磁通量的变化率最大，线圈中的电 动势为最大。 中性面 题型1对交变电流产生过程的理解 4线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交 流电的图象如图所示，由图可知() A在A、C时刻线圈处于中性面位置 B在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 C在A时刻到D时刻线圈转过的角度为 D若从0时刻到D时刻经过0.02s，则在1s 内交变电流的方向改变100次 中性 面时 磁通量最大 感应电动势为零 感应电流为零 中 性 面 的 垂 面 磁通
6、量为零 磁通量的变化率最大 感应电动势最大 感应电流最大 T0.02s，则在1s内交变电流 的方向改变1/0.022100次 一只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 间变化的图象如图甲所示， 则下列说法中正确的是( ) At0时刻，线圈平面与中 性面垂直 Bt0.01 s时刻，的变化 率最大 Ct0.02 s时刻，交变电动 势达到最大 D该线圈产生的相应交变 电动势的图象如图乙所示 磁通量最大处于中性面 磁通量为零变化率最大 处于中性面磁通量最大 变化率为零电动势为零 2 原理简图截面图 推导经过 时间t,线框切 割磁感线时产 生的电动势？ (设从中性面开
7、 始转动，角速 度为，边长 加下标表示） 三、交变电流的变化规律 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） 三、交变电流的变化规律 以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应 电动势（ab和cd边切割磁感线,ab和cd为L1,bc和ad为L2 ） 特别提醒： (1) 瞬时值表达式与开始计时的位置有关 若线圈从中性面开始计时，eEmsint. 若线圈从位于与中性面垂直的位置开始计时 ，eEmcost. (2) 峰值与开始计时的位置及线圈转动的时间无 关，与线圈形状无关，与转轴的位置无关 瞬时电动势 瞬时电流 你能根据公式作出电流随时间变化的图象吗？ 三、交变电流的变化规
8、律 成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时 e t 0 Em -Em i t 0 Im -Im 四、交流电的图像 e=Emsint (从中性面开始计时) 四、交变电流的图象 (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲 1、电动势按正弦规律变化 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： 三、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 题型3交变电流的变化规律 v答案：(1)e314sin100t(V)(2)200V v点评：要理解平均电动势既不是最大电动势 值的一半，也不是等于历时一半时间的瞬时 电动势，必须由法拉第电磁感应定律求解。