【高中物理】交变电流 课件- 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.pptx

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1、才饮长沙水，又食武昌鱼。万里长江横渡，极目楚天舒。不管风吹浪打，胜似闲庭信步，今日得宽馀。子在川上曰：逝者如斯夫！风樯动，龟蛇静，起宏图。一桥飞架南北，天堑变通途。更立西江石壁，截断巫山云雨，高峡出平湖。神女应无恙，当惊世界殊。三峡水电站总装机容量2250万千瓦，年发电量约900亿千瓦时，是世界最大水电站那么电是如何产生的呢？3.1 交变电流观察：电池供给的电压的波形，再观察学生电源交流挡供给的电压的波形。这两种波形各有什么特点？一、交变电流的概念1、恒定电流：大小方向都不随时间变化的电流。2、直流：方向不随时间变化的电流叫做直流（DC）。3、交流：方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简

2、称交流（AC）。4、常见交流电的种类：例1 2021江苏扬州中学月考如图所示的各个图像中,表示交变电流的是()C二、交变电流的产生磁极：可以认为产生匀强磁场B矩形线圈：绕轴OO匀速转动滑环K、L电刷E、F矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动思考：当线圈转动时电流大小会不会发生变化？电流方向是否改变呢？1、交流发电机模型I=0I 方向：dcbad I=0I 方向：abcda2、交变电流产生过程思考：磁通量最大或最小线圈在什么位置，电动势最大或最小线圈在什么位置？2、两个特殊面中性面平行面磁通量 电流、电压、电动势、中性面平行面磁通量的变化率思考：线圈转一圈经过几次中性面，电流方向改变几次？最大0

3、0最大例2 如图所示为交流发电机示意图,线圈的AB边连在金属滑环K上,CD边连在滑环L上,两个电刷E、F分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接.下列说法正确的是()A.当线圈平面转到中性面的瞬间,穿过线圈的磁通量最小B.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,穿过线圈的磁通量最小C.当线圈平面转到中性面的瞬间,线圈中的感应电流最大D.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,线圈中的感应电流最小B三、交变电流的变化规律A(B)D(C)AB边中的感应电动势：线圈中的感应电动势：L1L2若为N匝线圈：1、推导过程2、正弦式交变电流瞬时值表达式（每一个时刻电动势都有唯一值与其对应）3

4、、思考：（3）试写出电流的瞬时值表达式？（1）如果从平行面开始计时，表达式会有何变化？（2）电动势的最大值（峰值）是多少？（4）试写出磁通量的瞬时值表达式？例3.有一个10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1，线框绕OO 轴以10rad/s 的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T。问：（1）该线框产生的交变电动势最大值、电流最大值分别是多少？（2）线框从图示位置转过60 时，感应电动势的瞬时值是多大？（3）写出感应电动势的瞬时值表达式。（1）6.28V 6.28A（2）5.44V（3）e=6.28sin10tV四、交变电流的图像 规律物理量 函数

5、表达式 图象磁通量 mcos t BScos t电动势e Emsin t nBSsin t电压u Umsin t sin t电流i Imsin t sin t（从中性面计时）百闻不如一见例4 某交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生正弦式交变电流,磁通量随时间t变化的关系如图所示,则下列说法正确的是()A.t=0时刻,线圈平面与中性面平行B.t=0.005s时刻,线圈中的感应电动势达到最大值C.t=0.015s时刻,线圈中的感应电流最大D.t=0.01s时刻,图像的切线斜率的绝对值为40Wb/sD五、交流发电机组成电枢磁体种类旋转电枢式发电机旋转磁极式发电机六、课堂小结1、交变电流2、交

6、变电流的产生3、交变电流的变化规律5、交流发电机4、交变电流的图像练习1.(交变电流的图像)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,属于正弦式交变电流的是.(均填选项字母)ABDA练习2.(交变电流的产生)如图所示,甲乙丙丁甲过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接.已知线圈转动的角速度为,转动过程中电路中的最大电流为Im.下列选项正确的是()A.在图甲位置时,线圈中的磁通量最大,感应电流为零B.从图乙位置开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系式为i=Imsin tC.在图丙位置时,线圈中的磁通量最大,磁通量的变化率也最大D.在图丁位置时,感应电动势最大,cd边电流方向为cdA内容有点多，慢慢消化