人教版選修32 5.1交變電流 課件(共28張).pptx

第五章交變電流 交變電流 故事一 英國財政大臣格拉斯與法拉第的對話 法拉第先生 它 電磁感應 到底有什么用呢 啊 閣下 也許要不了多久你就要對他收稅了 故事二 1831年10月28日 法拉第在第一次會議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機 他是利用電磁感應的原理制成的 是人類歷史上的第一臺發(fā)電機 據(jù)說 在法拉第表演他的圓盤發(fā)電機時 一位貴婦人問道 法拉第先生 這東西有什么用呢 法拉第答到 夫人 一個剛剛出生的嬰兒有什么用呢 發(fā)電機 學習目標 1 知道什么是交變電流2 理解交變電流產生原理3 知道交變電流的變化規(guī)律 一 交變電流 1 直流電流 dc 方向不隨時間變化的電流 2 交變電流 ac 大小和方向都隨時間做周期性變化的電流 1 下列表示交變電流的有 根據(jù)交變電流的定義分析 是否屬于交變電流關鍵是看電流方向是否發(fā)生變化 而不是看大小 交變電流是如何產生的呢 二 交變電流的產生 初識交變電流 手搖發(fā)電機 交流發(fā)電機模型 二 正弦交變電流的產生 1 發(fā)電機的基本構造 線圈 磁極 實驗現(xiàn)象 緩慢轉動線圈時 電流計指針在左右搖動 線圈每轉一周 指針左右擺動一次 矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸轉動 二 交變電流的產生 二 交變電流的產生 交變電流產生條件 線圈在磁場中繞垂直于磁場的軸轉動 b s 最大 e 0 i 0 中性面 垂直磁場方向的平面叫做中性面 線圈經(jīng)過中性面時 最大 但線圈中的電動勢為零 v b 過程分析 將立體圖轉化為平面圖 0 b s 0 e最大 i最大 感應電流方向b到a 線圈與磁場平行時 最小 但線圈中的電動勢最大 v b 最大 b s 最大 e 0 i 0 中性面 b s 0 e i最大 感應電流方向c到d v b v b 線圈平面與磁感線垂直的位置 1 線圈經(jīng)過中性面時 穿過線圈的磁通量最大 但磁通量的變化率為零 線圈中的電動勢為零 3 線圈經(jīng)過中性面時 電流將改變方向 線圈轉動一周 兩次經(jīng)過中性面 電流方向改變兩次 2 線圈經(jīng)過垂直中性面時 穿過線圈的磁通量為零 但磁通量的變化率最大 線圈中的電動勢為最大 中性面 題型1對交變電流產生過程的理解 4 線圈在勻強磁場中勻速轉動 產生交流電的圖象如圖所示 由圖可知 a 在a c時刻線圈處于中性面位置b 在b d時刻穿過線圈的磁通量為零c 在a時刻到d時刻線圈轉過的角度為 d 若從0時刻到d時刻經(jīng)過0 02s 則在1s內交變電流的方向改變100次 中性面時 磁通量最大 感應電動勢為零 感應電流為零 中性面的垂面 磁通量為零 磁通量的變化率最大 感應電動勢最大 感應電流最大 t 0 02s 則在1s內交變電流的方向改變1 0 02 2 100次 一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動 穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖甲所示 則下列說法中正確的是 a t 0時刻 線圈平面與中性面垂直b t 0 01s時刻 的變化率最大c t 0 02s時刻 交變電動勢達到最大d 該線圈產生的相應交變電動勢的圖象如圖乙所示 磁通量最大處于中性面 磁通量為零變化率最大 處于中性面磁通量最大變化率為零電動勢為零 2 原理簡圖 截面圖 推導經(jīng)過時間t 線框切割磁感線時產生的電動勢 設從中性面開始轉動 角速度為 邊長加下標表示 三 交變電流的變化規(guī)律 則有 e為電動勢在時刻t的瞬時值 em為電動勢的最大值 峰值 三 交變電流的變化規(guī)律 以線圈經(jīng)過中性面開始計時 在時刻t線圈中的感應電動勢 ab和cd邊切割磁感線 ab和cd為l1 bc和ad為l2 特別提醒 1 瞬時值表達式與開始計時的位置有關 若線圈從中性面開始計時 e emsin t 若線圈從位于與中性面垂直的位置開始計時 e emcos t 2 峰值與開始計時的位置及線圈轉動的時間無關 與線圈形狀無關 與轉軸的位置無關 瞬時電動勢 瞬時電流 你能根據(jù)公式作出電流隨時間變化的圖象嗎 三 交變電流的變化規(guī)律 成立條件 轉軸垂直勻強磁場 經(jīng)中性面時開始計時 e t 0 em em i t 0 im im 四 交流電的圖像 e emsin t 從中性面開始計時 四 交變電流的圖象 1 正弦交流電 2 示波器中的鋸齒波掃描電壓 3 電子計算機中的矩形脈沖 4 激光通信中的尖脈沖 1 電動勢按正弦規(guī)律變化 2 電流按正弦規(guī)律變化 3 電壓按正弦規(guī)律變化 電流i通過r時 三 交變電流的變化規(guī)律 成立條件 轉軸垂直勻強磁場 經(jīng)中性面時開始計時