交流電的產生與變化規(guī)律

1、知識目標知識目標能力目標能力目標1、交流電的產生原理、交流電的產生原理2、交變電流的變化規(guī)律、交變電流的變化規(guī)律. 3、正弦交流電的圖像、正弦交流電的圖像. 1、基本方法、基本方法文字法、公式法文字法、公式法 . 圖像法圖像法 2、培養(yǎng)觀察能力、空間想象能力、培養(yǎng)觀察能力、空間想象能力.情感目標情感目標培養(yǎng)理論聯系實際的思想培養(yǎng)理論聯系實際的思想.高二物理組高二物理組演示演示 發(fā)電機發(fā)電機演示演示 發(fā)電機模型發(fā)電機模型 一、交變電流一、交變電流1 1、交變電流、交變電流：大小和大小和方向方向都隨時間做周期都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流簡稱交流(AC)。

2、2 2、直流電、直流電：方向不隨時間變化的電流叫方向不隨時間變化的電流叫做直流電做直流電,簡稱直流（簡稱直流（DC）。）。觀察現象并回答問題: (發(fā)電機模型)一、交變電流的產生一、交變電流的產生【問題問題1】為什么為什么矩形線圈在勻強磁矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動方向的軸勻速轉動時線圈里能產生交時線圈里能產生交變電流？變電流？思考以下問題思考以下問題: 為了能更方便地說明問題，我們將立體圖轉化為了能更方便地說明問題，我們將立體圖轉化為平面圖來分析為平面圖來分析.abcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB一、交變電流的產

3、生一、交變電流的產生【問題問題2】當當abcd線圈在磁場中繞線圈在磁場中繞OO軸轉動時，哪軸轉動時，哪些邊切割磁感線些邊切割磁感線?思考以下問題思考以下問題:【問題問題3】當當ab邊向右、邊向右、cd邊向左運動邊向左運動時，線圈中感應電流的方向如何時，線圈中感應電流的方向如何?BS，=0，垂直切割，感應電流最大【問題問題4】當當ab邊向左、邊向左、cd邊向右運動時，邊向右運動時，線圈中感應電流的方向如何線圈中感應電流的方向如何?BS，=0，a（b）d（c）垂直切割，感應電流最大abcd【問題問題5】當線圈轉到什么位置時，當線圈轉到什么位置時，產生的感應電動勢最大產生的感應電動勢最大?有什么特點

4、有什么特點?【問題問題6】線圈轉到什么位置時，產線圈轉到什么位置時，產生的感應電動勢最小生的感應電動勢最小?有什么特點有什么特點?感應電動勢為零的位感應電動勢為零的位置置-中性面中性面【總結歸納總結歸納】中性面的概念和特點中性面的概念和特點（a）中性面）中性面線圈平面與磁感線垂直的位置。線圈平面與磁感線垂直的位置。（b）線圈處于中性面位置時，穿過線圈）線圈處于中性面位置時，穿過線圈最大，最大， 但感應電動勢為零但感應電動勢為零,即即0tE（c）線圈越過中性面，線圈中）線圈越過中性面，線圈中感應電流感應電流方向要改方向要改 變。變。 線圈轉一周，感應電流方向改變兩次。線圈轉一周，感應電流方向改變

5、兩次。二交變電流的變化規(guī)律二交變電流的變化規(guī)律【問題1】設線圈設線圈(一匝一匝)平面平面從中性面從中性面開開始轉動，角速度是始轉動，角速度是。經過時間。經過時間t，線圈轉過的角度是，線圈轉過的角度是t，ab邊邊的線速度的線速度v的方向跟磁感線方向的方向跟磁感線方向間的夾角也等于間的夾角也等于t，如右圖所，如右圖所示。設示。設ab邊長為邊長為L1，bc邊長邊長L2，磁感應強度為磁感應強度為B，這時，這時ab邊產生邊產生的的感應電動勢感應電動勢多大多大?高二物理組tLBLtLBLtvBLeabsin21sin21sin21211ab邊長為L1，bc邊長L2【問題問題2】cd邊中產生的感應電動勢跟邊

6、中產生的感應電動勢跟ab邊中產生的感應電動勢大小關系如何？邊中產生的感應電動勢大小關系如何？又是怎樣聯接在一起的？此時整個線框又是怎樣聯接在一起的？此時整個線框中感應電動勢多大中感應電動勢多大?tLBLeeecdabsin21高二物理組【總結歸納總結歸納】若線圈有若線圈有N匝時，相當于匝時，相當于N個完全相同的個完全相同的電源串聯電源串聯e = NBL1L2sint令令Em=NBL1L2，叫做感應電動勢的值，叫做感應電動勢的值峰值峰值(最大最大)，e叫做感應電動勢的叫做感應電動勢的瞬時值瞬時值。可寫為：可寫為：或 e = NBSsint S=L1L2 表示線圈的面積表示線圈的面積, 表示角速度

7、表示角速度e = Emsint【問題問題3】請同學們閱讀教材，了解請同學們閱讀教材，了解感應感應電流電流的峰值和瞬時值并寫出感的峰值和瞬時值并寫出感應電流峰值和瞬時值的表達式應電流峰值和瞬時值的表達式電動勢、電流的瞬時值與時間的關系電動勢、電流的瞬時值與時間的關系可以用正弦曲線來表示，如下圖所示可以用正弦曲線來表示，如下圖所示ImiT/T/4 42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/ /2 22 2tot t按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦交變電流按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦交變電流.三幾種常見的交變電流波形三幾種常見的交變電流波形四常見的交流發(fā)電機的結構和類型四常見的交流發(fā)電

8、機的結構和類型四常見的交流發(fā)電機的結構和類型四常見的交流發(fā)電機的結構和類型（ 2）發(fā)電機的基本種類）發(fā)電機的基本種類旋轉電樞式旋轉磁極式交流電的圖像交流電的圖像Em- EmsinmeEt（1 1）線圈與磁感線垂直時）線圈與磁感線垂直時感應電動勢感應電動勢_, ,磁通量磁通量_。是電流方向是電流方向_的位置。的位置。（2 2）當線圈與磁感線平行時：）當線圈與磁感線平行時：感應電動勢感應電動勢_，磁通量，磁通量_。（3 3）線圈連續(xù)勻速轉動的過程中：）線圈連續(xù)勻速轉動的過程中：電流的大小和方向都做電流的大小和方向都做_變化。變化。04T34Tet2TT最小最小最大最大最大最大最小最小發(fā)生變化發(fā)生變化周期性周期性思考與討論思考與討論高二物理組高二物理組(2)(2)在如圖所示的幾種電流隨時間變化的圖線中，在如圖所示的幾種電流隨時間變化的圖線中，屬于交變電流的是屬于交變電流的是 ，屬于正弦交，屬于正弦交變電流的是變電流的是 。A B DAtiABCD思考與討論思考與討論問題探究問題探究問題問題1：若從