高二物理第五章交变电流 新课标 人教 选修32.ppt

南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组高二物理组高二物理组5.1 5.1 交变电流交变电流2021/8/11 星期三1南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组1、交变电流的产生、交变电流的产生【问题1】为什么矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时线圈里能产生交变电流？【问题2】当abcd线圈在磁场中绕OO轴转动时，哪些边切割磁感线?2021/8/11 星期三2南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组【问题3】当ab边向右、cd边向左运动时，线圈中感应电流的方向如何?【问题4】当ab边向左、cd边向右运动时，线圈中感应电流的方向如何?2021/8/11 星期三3南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组【问题5】当线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最大?有什么特点?【问题6】线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小?有什么特点?感应电动势为零的位置-中性面2021/8/11 星期三4南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组【总结归纳总结归纳】（1）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生了大小和方向都的轴匀速转动时，线圈中产生了大小和方向都随时间变化的交变电流。随时间变化的交变电流。（2）中性面的概念和特点）中性面的概念和特点（a）中性面）中性面线框平面与磁感线垂直的位置。线框平面与磁感线垂直的位置。（b）线线圈圈处处于中性面位置于中性面位置时时，穿，穿过线过线圈圈最大，最大，但感但感应电动势为应电动势为零零,即即（c）线圈越过中性面，线圈中感应电流方向要改）线圈越过中性面，线圈中感应电流方向要改 变。变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。线圈转一周，感应电流方向改变两次。2021/8/11 星期三5南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组2交变电流的变化规律交变电流的变化规律【问题1】设线圈(一匝)平面从中性面开始转动，角速度是。经过时间t，线圈转过的角度是t，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于t，如右图所示。设ab边长为L1，bc边长L2，磁感应强度为B，这时ab边产生的感应电动势多大?2021/8/11 星期三6南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组【问题2】cd边中产生的感应电动势跟ab边中产生的感应电动势大小如何？又是怎样联接在一起的？此时整个线框中感应电动势多大?【问题3】请同学们阅读教材，了解感应电流的峰值和瞬时值并写出感应电流峰值和瞬时值的表达式2021/8/11 星期三7南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组【总结归纳总结归纳】（1）若线圈有）若线圈有N匝时，相当于匝时，相当于N个完全相同的个完全相同的电源串联电源串联e=NBL1L2sint令令Em=NBL1L2，叫做感应电动势的峰值，叫做感应电动势的峰值(最大最大值值)，e叫做感应电动势的瞬时值。叫做感应电动势的瞬时值。可写为：可写为：或 e=NBSsint S=L1L2 表示线圈的面积,表示角速度e=Emsint2021/8/11 星期三8南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组（2）电动势、电流的瞬时值与时间的关系可以）电动势、电流的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示，如下图所示用正弦曲线来表示，如下图所示2021/8/11 星期三9南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组3几种常见的交变电波形几种常见的交变电波形常见的交流发电机的结构和类型常见的交流发电机的结构和类型旋转磁极式旋转电枢式2021/8/11 星期三10南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组穿过闭合电路的磁通量发生变化时，产生穿过闭合电路的磁通量发生变化时，产生感应电流，而磁通量变化的方式不同，产感应电流，而磁通量变化的方式不同，产生的感应电流也不同，矩形线圈在匀强磁生的感应电流也不同，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，磁通量变化的方式是周期性变化的，所以磁通量变化的方式是周期性变化的，所以产生的感应电流也是周期性变化的产生的感应电流也是周期性变化的.【问题1】为什么矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时线圈里能产生交变电流？2021/8/11 星期三11南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组例题例题1 1 在如图所示的几种电流随时间变化的图在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是线中，属于交变电流的是 ，属于，属于正弦交变电流的是正弦交变电流的是 。A B DA B DA At ti iA AB BC CD D2021/8/11 星期三12南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组例题2 交流发电机工作时的电动势的变化规律为 e=EmSint，如果转子的转速n提高一倍，其它条件不变，则电动 势的变化规律将变化为：A。e=EmSin2t B.e=2EmSin2t C.e=2EmSin4t D.e=2EmSint 答答案案B2021/8/11 星期三13南京师范大学附属扬子中学南京师范大学附属扬子中学高二物理组高二物理组4 课堂总结课堂总结 1矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方 向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式 交变电流。2从中性面开始计时，感应电动势瞬时值的 表达式为e=NBSsint，感应电动势的 最大值为Em=NBS。3中性面的特点：磁通量最大为m，但 e=0。2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15演讲完毕，谢谢观看！2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17