3.1交變電流課件高二下學期物理人教版選擇性2

第節(jié)1交變電流高中物理選擇性必修二第三章楊孝波問題1、交變電流的變化規(guī)律本節(jié)核心任務萬州神華電廠位于萬州區(qū)新田鎮(zhèn)，是一座大型火力發(fā)電廠發(fā)電機利用什么原理發(fā)出來的電？它具有哪些特點？課堂引入思考與討論：

用示波器或電壓傳感器先觀察電池供給的電壓的波形，再觀察學生電源交流擋供給的電壓的波形。這兩種波形各有什么特點？一、交變電流—問題1.交變電流（AC）:大小和方向都隨時間做周期性的變化.簡稱交流。2.直流電（DC）：方向不隨時間變化的電流0it恒定直流0it脈動直流電交變電流與直流電的概念3.說明：（1）方向呈周期性變化是判斷交流的標準。

（大小不變，方向改變的電流也是交流）（2）交變電流經(jīng)電子電路處理后可變成直流。（3）直流恒定電流：大小和方向不隨時間變化的電流

脈動直流：方向不變，大小隨時間變化的電流

一、交變電流—概念【典例1】如圖所示，屬于交流電的是(

)C一、交變電流—練習觀察交變電流的方向

把兩個發(fā)光顏色不同的發(fā)光二極管并聯(lián)，注意使兩者正、負極的方向不同，然后連接到教學用發(fā)電機的兩端。轉(zhuǎn)動手柄，兩個磁極之間的線圈隨著轉(zhuǎn)動。觀察發(fā)光二極管的發(fā)光情況?，F(xiàn)象：說明：

兩個二極管會交替發(fā)光演示

發(fā)電機產(chǎn)生的交流電電流方向在不斷變化。問題：交流發(fā)電機的工作原理是怎樣的呢？一、交變電流

組成發(fā)電機的兩部分中一部分不動（叫定子），另一部分繞著軸線做勻速轉(zhuǎn)動（叫轉(zhuǎn)子）便可以發(fā)出電來。電樞磁極轉(zhuǎn)子是它，叫旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機轉(zhuǎn)子是它，叫旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機基本組成部分KAFELDCB二、交變電流的產(chǎn)生—交流發(fā)電機示意圖ABCDv問題:當線圈在磁場中繞軸轉(zhuǎn)動時,哪些邊切割磁感線?v∥B，沒有邊切割磁感線。1.起始位置特點：1.B⊥S，φ最大

2.沒有切割，E=0，I=0

此時位置稱之為--中性面

B⊥S，φ最大E=0，I=0二、交變電流的產(chǎn)生—原理A(B)D(C)乙ABCD2.向左轉(zhuǎn)過90度a（b）、d（c）邊垂直切割磁感應線，特點：1.B∥S，φ=0，E最大，I最大，

E最大，I最大2.感應電流方向DCBAB∥S，φ=0二、交變電流的產(chǎn)生—原理ABCDD(C)A(B)B3.轉(zhuǎn)過180度v∥B，沒有邊切割磁感線。特點：B⊥S，φ最大

沒有切割，E=0，I=0

此時位置稱之為--中性面B⊥S，φ最大，E=0B⊥S，φ最大二、交變電流的產(chǎn)生—原理ABCDD(C)A(B)B4.轉(zhuǎn)過270度特點：1.B∥S，φ=0，E最大，I最大，a（b）、d（c）邊垂直切割磁感應線，E最大，I最大2.感應電流方向ABCDB∥S，φ=0二、交變電流的產(chǎn)生—原理中性面中性面的垂面磁通量Φ磁通量的變化率ΔΦ/Δt感應電流、感應電動勢感應電流的方向最大00最大0最大變向不變線圈每經(jīng)過中性面一次，感應電流的方向就變化一次，一個周期內(nèi)，感應電流的方向變化兩次！二、交變電流的產(chǎn)生—總結(jié)

矩形線圈AB、CD寬L1，AD、BC長L2，磁感應強度是B，設線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動，角速度是ω．經(jīng)過時間t，求此時的感應電動勢.BvA(B)D(C)t=0θv11v⊥中性面θ線圈與中性面的夾角是多少？AB邊的速度多大？AB邊切割磁感線的有效速度多大？AB邊中的感應電動勢多大？整個線圈中的感應電動勢多大？⑥若為N匝線圈，則感應電動勢多大？BADC三、交變電流的變化規(guī)律—推導以線圈經(jīng)過中性面開始計時（AB和CD邊切割磁感線），在時刻t線圈中的感應電動勢e

:為電動勢在時刻t的瞬時值Em:為電動勢可能達到的最大值——峰值令Em=NBSω

則e=Em

sinωt

若為N匝線圈e=BSωsinωte=NBSωsinωteoEmT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωtt-Em匝數(shù)面積三、交變電流的變化規(guī)律—結(jié)論

Em=NBSω

★★★若從中性面開始計時，則：t時刻瞬時值峰值（最大值）從瞬時值可以看出：★矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時，所產(chǎn)生的交變電流按照正弦函數(shù)的規(guī)律變化，這種交變電流叫正弦式交變電流，簡稱正弦式電流。三、交變電流的變化規(guī)律—結(jié)論若線圈從中性面的垂面（峰值面）開始計時，在t時刻線圈中的感應電動勢是多少？BvA(B)D(C)中性面ωtt=0

v‖v⊥ωt另一種推導方式：說明：物理學中，正弦交變電流與余弦交變電流(本質(zhì)規(guī)律都相同)統(tǒng)稱為正弦式交流電負載兩端電壓變化規(guī)律：流過負載的電流變化規(guī)律：三、交變電流的變化規(guī)律—推論

電動勢變化規(guī)律：負載兩端電壓變化規(guī)律：故：從與中性面垂直的位置（峰值面）開始計時，瞬時值：流過負載的電流變化規(guī)律：三、交變電流的變化規(guī)律—推論1.基本組成：產(chǎn)生感應電動勢的

線圈?（電樞）和產(chǎn)生磁場的

磁體?。2.分類（1）旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機：電樞轉(zhuǎn)動，磁極不動，輸出電壓一般不超過500V。（2）旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機：

磁極?轉(zhuǎn)動，電樞不動，能夠產(chǎn)生幾千伏到幾萬伏的電壓，輸出功率可達幾百兆瓦。線圈磁體磁極四、交變發(fā)電機—自主學習旋轉(zhuǎn)電樞式的缺點：旋轉(zhuǎn)磁極式的優(yōu)點：電壓高會火花放電、電樞無法做大高電壓、高功率輸出2.兩種發(fā)電機的比較四、交變發(fā)電機—自主學習交變電流交流發(fā)電機交變電流的變化規(guī)律電樞磁極交變電流的產(chǎn)生課堂總結(jié)1.(交變電流的判斷)(多選)下圖所示圖像中屬于交變電流的有(

)答案:ABC解析: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。此題根據(jù)圖像判斷是否屬于交變電流,意在提高學生的辨析能力,培養(yǎng)物理觀念核心素養(yǎng)。課堂練習2.(交變電流的產(chǎn)生)(多選)下列各圖中能產(chǎn)生交變電流的是(

)答案:CD解析:A圖中的轉(zhuǎn)軸與磁場方向