交流電是如何產(chǎn)生的（課堂PPT）

1、1魯科版魯科版 選修選修3-2 3-2 第三章第第三章第2 2節(jié)節(jié)3.2 3.2 交變電流是怎樣產(chǎn)生的交變電流是怎樣產(chǎn)生的eomEtiomItuomUt2電流是如何產(chǎn)生的？電流是如何產(chǎn)生的？由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：只要穿過閉合由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就可以產(chǎn)生感應(yīng)電回路的磁通量發(fā)生變化，就可以產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。動勢和感應(yīng)電流。怎樣能使穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化怎樣能使穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化讓閉合導(dǎo)體與磁極做相對運動讓閉合導(dǎo)體與磁極做相對運動發(fā)電機的基本原理發(fā)電機的基本原理3交流發(fā)電機基本組成：交流發(fā)電機基本組成：磁極磁極電樞電樞一、交流發(fā)電

2、機一、交流發(fā)電機4發(fā)電機的種類發(fā)電機的種類 旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(圖a) 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(圖b)無論哪種發(fā)電機，無論哪種發(fā)電機，轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子，不動的部分叫，不動的部分叫定子定子。 區(qū)別：前者，感應(yīng)電動勢不能很高； 后者，能克服上述缺點，提供很高的電壓。5實驗與探究實驗與探究6實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：緩慢轉(zhuǎn)動線圈時，緩慢轉(zhuǎn)動線圈時， 1.1.燈泡閃爍，線圈每轉(zhuǎn)一圈，閃爍兩次；燈泡閃爍，線圈每轉(zhuǎn)一圈，閃爍兩次； 2.2.電流計指針在左右搖動，線圈每轉(zhuǎn)一周，指電流計指針在左右搖動，線圈每轉(zhuǎn)一周，指 針左右擺動一次針左右擺動一次1電流大小隨時間作周期變化2電流方向隨時間作周期變化7二、交

3、流發(fā)電機的原理二、交流發(fā)電機的原理思考：思考：1、找出線圈的轉(zhuǎn)軸2、轉(zhuǎn)動過程中，哪些邊切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢？3、如何研究周期性運動？8交變電流的產(chǎn)生原理交變電流的產(chǎn)生原理幾個特殊位置幾個特殊位置無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生d-c-b-ad-c-b-aa-b-c-da-b-c-d中性面中性面中性面中性面0eBLve 0eBLve 9 中性面特點中性面特點: : BS BS，最大，最大，E=0 , I=0E=0 , I=0每經(jīng)過一次中性面，電流方向發(fā)生改變每經(jīng)過一次中性面，電流方向發(fā)生改變10思考：思考： 2、設(shè)矩形線圈的ab邊長為L1，ad邊長為L2，從中性面開始以角速度 勻速

4、轉(zhuǎn)動，推導(dǎo)任意時間t內(nèi)，線圈感應(yīng)電動勢。1、當(dāng)導(dǎo)體棒垂直磁場，但運動速度與磁場有一夾角時，如何求感應(yīng)電動勢？11三、交變電流的變化規(guī)律三、交變電流的變化規(guī)律tvBLeeedasin2122LvtSBtLLBesinsin21所以所以SBEm令令則有則有 tEemsin注意：注意：與線圈的形狀、轉(zhuǎn)軸的位置與線圈的形狀、轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān)無關(guān)。矩形線圈的矩形線圈的abab邊長為邊長為L L1 1，adad邊長為邊長為L L2 2，e e為電動勢在時刻為電動勢在時刻t t的瞬時值，的瞬時值，E Em m為電動勢的最大值為電動勢的最大值12成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強磁場，經(jīng)中性面開始計時成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強

5、磁場，經(jīng)中性面開始計時 （1 1）電動勢按正弦規(guī)律變化電動勢按正弦規(guī)律變化tEemsin（2 2）電流按正弦規(guī)律變化）電流按正弦規(guī)律變化 tIimsin（3 3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化 tUumsin 電流通過電流通過R時：時： tIimsin.RIUiRumm，變化規(guī)律總結(jié)變化規(guī)律總結(jié)13(正弦交變電流的圖象正弦交變電流的圖象)eoEmT/4T/42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/2/22 2tt ta ab bc cd dK KL LA AB Ba ab bc cd dK K L LA AB Ba ab bc cd dk kL LA AB

6、 Ba ab bc cd dk kL LA AB Ba ab bc cd dk kL LA AB B1415思考：思考：如果是從垂直于中性面位置開始轉(zhuǎn)動，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值該如何表示？tEtEecos)2sin(mm161.1.對于正弦交流電，下列說法正確的是（對于正弦交流電，下列說法正確的是（ ） A.A.線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小改變兩次線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小改變兩次 B.B.線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小不變線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小不變 C.C.線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小隨時間改變線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小隨時間改變 D.D.線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小改變四次線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小改變四次2.2.手搖發(fā)電機轉(zhuǎn)動時，小燈泡為何一閃一閃的呢？手搖發(fā)電機轉(zhuǎn)動時，小燈泡為何一閃一閃的呢？（1）燈泡發(fā)光需要一定的電壓，當(dāng)）燈泡發(fā)光需要一定的電壓，當(dāng)U定定Um時，就能時，就能使燈泡發(fā)光。使燈泡發(fā)光。（2）如圖，當(dāng)）如圖，當(dāng)T1tT2時間內(nèi)，小燈泡亮了，當(dāng)時間內(nèi)，小燈泡亮了，當(dāng)T2tT3時間內(nèi)，小燈泡變暗了，在時間內(nèi)，小燈泡變暗了，在T3tT4時間內(nèi)小時間內(nèi)小燈