交流電的產(chǎn)生

1、 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1 1、認(rèn)識交流發(fā)電機(jī)，了解交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造、認(rèn)識交流發(fā)電機(jī)，了解交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造2 2、理解交變電流產(chǎn)生和變化規(guī)律，知道中性面、理解交變電流產(chǎn)生和變化規(guī)律，知道中性面的概念的概念3 3、能用數(shù)學(xué)表達(dá)式和圖像描述正余弦交流電的、能用數(shù)學(xué)表達(dá)式和圖像描述正余弦交流電的變化規(guī)律，變化規(guī)律，能正確表達(dá)出正弦交流電的最大值、能正確表達(dá)出正弦交流電的最大值、有效值、瞬時值有效值、瞬時值 教學(xué)重點教學(xué)重點1 1、交流電產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的點、交流電產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的點2 2、交流電的數(shù)學(xué)表達(dá)式和圖像、交流電的數(shù)學(xué)表達(dá)式和圖像 教學(xué)難點教學(xué)難點交流電產(chǎn)生的物理過程的分

2、析及中性面的點交流電產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的點3閱讀課本閱讀課本P.49 回答問回答問題題1、交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和基本種類、交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和基本種類發(fā)電機(jī)的基本組成：發(fā)電機(jī)的基本組成：用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈（叫電樞）用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈（叫電樞）用來產(chǎn)生磁場的磁極用來產(chǎn)生磁場的磁極 發(fā)電機(jī)的基本種類：發(fā)電機(jī)的基本種類： 旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子，不動的部分叫定子轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子，不動的部分叫定子4閱讀課本閱讀課本P.5051 回答問回答問題題2、什么是中性面？中性面有什么特點、什么是中性面？中性面有什么特點中性面：線框平面與

3、磁感線垂直的位置中性面：線框平面與磁感線垂直的位置。（1 1）線圈處于）線圈處于 中性面中性面0t0感最大0感I 特點特點（2 2）線圈垂）線圈垂直直 中性中性面面最大t最大感0最大感I（3）每次經(jīng)過中性面電流方向發(fā)）每次經(jīng)過中性面電流方向發(fā) 生改變，線圈轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過中性生改變，線圈轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過中性面，電流的方向改變兩次面，電流的方向改變兩次。53、交變電流的產(chǎn)生原理、交變電流的產(chǎn)生原理dcba 特點特點: : BS BS，處于中性面，處于中性面 最大，最大， E=0 , I=0E=0 , I=0沒有邊切割磁感應(yīng)沒有邊切割磁感應(yīng)線線6dcba特點特點:BS:BS，=0=0，E E最大，

4、最大，I I最大，最大， 感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流方向b b到到a aa a（b b）、）、d d（c c）邊）邊垂直切割磁感應(yīng)線，垂直切割磁感應(yīng)線，7dcba特點特點: :BSBS， 最大，最大， E=0 , I=0E=0 , I=0 沒有邊切割磁感應(yīng)沒有邊切割磁感應(yīng)線線8dcbaa a（b b）、）、d d（c c）邊）邊垂直切割磁感應(yīng)線，垂直切割磁感應(yīng)線，特點特點:BS:BS，=0=0，E E最大，最大，I I最大，最大， 感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流方向a a到到b b95、體會交流電電動勢瞬時表達(dá)式的推導(dǎo)，明確、體會交流電電動勢瞬時表達(dá)式的推導(dǎo)，明確各物理量的含義，找出交流電的最大值由哪些因各物

5、理量的含義，找出交流電的最大值由哪些因素決定素決定閱讀課本閱讀課本P.52 回答問回答問題題 設(shè)矩形線圈的設(shè)矩形線圈的ab邊長為邊長為L1，ad邊長為邊長為L2在勻在勻強(qiáng)磁場強(qiáng)磁場B中繞垂直于磁中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度場的對稱軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，ab和和cd邊垂直于紙面，邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為轉(zhuǎn)軸為O10以線圈經(jīng)過中性面開始計時，在時刻以線圈經(jīng)過中性面開始計時，在時刻t t線圈中的線圈中的感應(yīng)電動勢（感應(yīng)電動勢（abab和和cdcd邊切割磁感線邊切割磁感線 ）tvNBLesin2122LvtNBStLLNBesinsin21所以所以NBSEm令令則有則有 tE

6、emsine 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11正弦正弦余弦余弦條條件件經(jīng)中性面時經(jīng)中性面時開始計時開始計時垂直中性面垂直中性面時開始計時時開始計時電電動動勢勢e=Ee=Em msintsinte=Ee=Em mcostcost電電流流i=I=Im msintsintu=Uu=Um msintsint電電壓壓i=I=Im mcostcostu=Uu=Um mcostcost交變電流的變化規(guī)律交變電流的變化規(guī)律E Em m=NBS=NBSI Im m=E=Em m/R/RU Um m=I=Im mR R最大值最大值12例、如圖所示

7、，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度例、如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，邊長，邊長L=10cm的正方形線圈的正方形線圈abcd共共100匝，線圈總電阻匝，線圈總電阻r=1，線圈繞垂直，線圈繞垂直于磁感線的對稱軸于磁感線的對稱軸OO以以=2 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻R=4，求，求 （1）轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢最大值）轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢最大值 （ 2）由圖示位置線圈平面與磁感線平行轉(zhuǎn)過）由圖示位置線圈平面與磁感線平行轉(zhuǎn)過60角時的瞬時角時的瞬時感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢 （ 3）由圖示位置轉(zhuǎn)過）由圖示位置轉(zhuǎn)過60角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢 （ 4）交變電壓的示數(shù)）交變電壓的