交變電流課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性(2)2

第一節(jié)交變電流第三章

交變電流學(xué)習目標1新課講解3新課導(dǎo)入2經(jīng)典例題4課堂練習5本課小結(jié)6目錄學(xué)習目標1.理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面2.掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法3.理解交變電流的瞬時值和最大值及中性面的準確含義新課導(dǎo)入

你知道下圖中的輸電線始于哪里，最終又輸送到哪里嗎？發(fā)電廠的發(fā)電機利用什么原理發(fā)出來的電？它具有哪些特點？始于：發(fā)電廠、變電站輸送到：鄉(xiāng)村、工廠……第一節(jié)交變電流利用示波器觀察交變電流利用示波器，觀察用學(xué)生電源的交流擋供電時候的波形利用示波器，觀察用干電池供電時電流的波形，這兩種波形有什么特點？新課講解

1.直流電：電流、電壓方向不隨時間變化的電流，簡稱直流（DC）。大小和方向都不隨時間變化的電流為恒定電流。2.交流電：電流、電壓大小和方向都隨時間做周期性變化的電流，簡稱交流（AC）。第二節(jié)交變電流的產(chǎn)生交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)討論交流發(fā)電機發(fā)電的原理。線圈轉(zhuǎn)動的過程中，哪些位置穿過線圈的磁通量最大？哪些位置線圈中的電流最大？側(cè)視圖a(b)d(c)交變電流的產(chǎn)生

請判斷下列四個位置時電流方向？發(fā)發(fā)電機在勻速轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的電流方向有什么特點？a(b)d(c)a(b)a(b)a(b)d(c)d(c)d(c)電流方向具有周期性變化的特點E=0、I=0電流：a→d→c→b→a電流：a→b→c→d→aE=0、I=0（1）線圈轉(zhuǎn)到如圖所示位置時，磁通量有什么特點？（2）線圈ab段的速度方向與磁場方向是什么關(guān)系？（3）此時的感應(yīng)電動勢多大？磁通量的變化率有什么特點？思考a(b)d(c)a(b)d(c)中性面及其特點

線圈平面與磁感線垂直時的位置，B⊥S中性面中性面的特點a(b)d(c)B

（1）線圈轉(zhuǎn)到如圖所示位置時，磁通量有什么特點？（2）線圈ab段的速度方向與磁場方向是什么關(guān)系？（3）此時的感應(yīng)電動勢多大？磁通量的變化率有什么特點？思考a(b)a(b)d(c)d(c)與中性面垂直的面的特點

a(b)d(c)B

第三節(jié)交變電流的變化規(guī)律交流電流的變化規(guī)律1.經(jīng)過時間t，線圈轉(zhuǎn)過的角度為多大？2.線圈ab邊或cd邊轉(zhuǎn)動的線速度為多大？3.線圈ab邊中的感應(yīng)電動勢為多少？4.線圈cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多少？5.整個線圈的電動勢為多少？若線圈為N匝，則電動勢又為多少？a(b)d(c)v

交流電流的變化規(guī)律

a(b)d(c)v

交流電流的變化規(guī)律

思考1.正弦式交變電流電動勢的瞬時值表達式是怎樣的？（1）當從中性面開始計時時是怎樣的？（2）當從中性面垂直的位置開始計時時是怎樣的？2.正弦式交變電流電動勢的峰值如何表達？

交流電流的變化規(guī)律

第四節(jié)交流發(fā)電機交流發(fā)電機

用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（電樞）用來產(chǎn)生電勢旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機交流發(fā)電機旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機經(jīng)典例題1.交變電流是()A.矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流B.按正弦規(guī)律變化的電流C.按余弦規(guī)律變化的電流D.大小、方向隨時間做周期性變化的電流D答案：D解析：矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流，產(chǎn)生的正弦式交流電，故A錯誤；矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，若從中性面計時，則產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的電流，若從垂直中性面計時，則按余弦規(guī)律變化的電流，都是交流電，但交流電不一定是正余弦規(guī)律變化的，故BC錯誤；交變電流的大小和方向都隨時間做周期性變化，故D正確；故選D.經(jīng)典例題

C答案：C解析：線圈轉(zhuǎn)動過程中，在中性面位置，通過線圈的磁通量最大，感應(yīng)電流等于零，方向改變，2個周期內(nèi)電流方向改變4次；線圈由中性面經(jīng)

周期轉(zhuǎn)動到與中性面垂直位置，此過程中電流逐漸增大到最大，故C正確，A、B、D錯誤。3.下列各圖像中表達的電流是正弦式交變電流的()A.B.C.D.C答案：C解析：正弦交流電是指大小和方向隨時間做正弦規(guī)律變化的電流；由圖可知，只有C正確，ABD錯誤；故選C.1.如圖垂直于紙面向里的有界勻強磁場中有一個矩形線框abcd，線框OO`以為軸勻速轉(zhuǎn)動，與磁場右邊界重合。若線框中產(chǎn)生電流的峰值為Im，由圖示位置開始計時，則下列可以正確描述線框中電流隨時間變化的圖象是()D當堂檢測A.B.C.D.答案：D解析：在

內(nèi)，由于線圏在勻強磁場中從中性面開始轉(zhuǎn)動，故產(chǎn)生正弦式交變電流，在

內(nèi)都有感應(yīng)電流，整個周期都有感應(yīng)電流，所以ABC錯誤；D正確；故選D。2.矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為50V，那么該線圈由圖示位置（線圈平面與磁場方向平行）轉(zhuǎn)過30°時，線圈中的感應(yīng)電動勢大小為()A.50V B.25V C. D.10VC答案：C解析：線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，從垂直中性面的位置開始計時，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為

，故當

時，感應(yīng)電動勢的瞬時值為

，故選C3.如圖甲所示，由交流發(fā)電機、定值電阻R、交流電流表A組成的閉合回路，線圈ABCD沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，圖甲所示位置磁感線與線圈平面平行，從此刻開始計時，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖乙所示，下列說法正確的是()A.t2、t4時刻線圈中感應(yīng)電動勢最小B.t1、t3時刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C.線圈轉(zhuǎn)到圖甲所示位置時，線圈中磁通量變化率為零D.線圈轉(zhuǎn)動到圖甲所示位置時，感應(yīng)電流方為A→B→C→D→AB答案：B解析：根據(jù)題圖乙，結(jié)合交流發(fā)電機工作原理可知，在t2、t4時刻，穿過線圈的磁通量為零，但磁通量變化率最大，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，故A錯誤；由題圖乙知，在t1、t3時刻，穿過線圈的磁通量最大，線圈位于中性面，線圈中感應(yīng)電流方向改變，故B正確；線圈轉(zhuǎn)到題圖甲所示位置時，穿過線圈的磁通量為零，但磁通量變化率最大，故C錯誤；線圈ABCD沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，根據(jù)右手定則判斷可知，當線圈轉(zhuǎn)動到題圖甲所示位置時，感應(yīng)電流方向為D→C→B→A→D，故D錯誤.本課小結(jié)1.交變電流（1）大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫作交變電流。（2）方向不隨時間變化的電流稱為直流本課小結(jié)2.交變電流的產(chǎn)生（1）線圈勻速轉(zhuǎn)動的過程中