2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理選擇性必修2 第3章交變電流第1節(jié)交變電流(1)課件

1、交變電流一、交變電流 1. 直流電流（DC） 方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流. 電池供給的電流,大小和方向都不隨時(shí)間變化,所以屬于直流. 2.交變電流（AC） 電流、電壓大小和方向隨時(shí)間做周期性變化,這樣的電流叫作交變電流.一、交變電流例題1：下列表示交變電流的有（ ）tBitA00itC0iD0ttE0euCE二、交變電流的產(chǎn)生矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)二、交變電流的產(chǎn)生思考：為什么會(huì)產(chǎn)生電流？二、交變電流的產(chǎn)生當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),哪些邊切割磁感線？二、交變電流的產(chǎn)生I=0I方向：dcbadI=0I方向：abcda二、交變電流的產(chǎn)生中性面：線圈通過中性面瞬間不切割磁感線,

2、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流為零.每當(dāng)線圈經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流方向就改變一次.中性面位置磁通量最大,磁通量的變化率等于.線圈平面與磁感線垂直的位置特點(diǎn)：例題2：一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)線圈通過中性面時(shí)(）A線圈平面與磁感線方向平行 B通過線圈的磁通量達(dá)到最大值C通過線圈的磁通量變化率達(dá)到最大值 D線圈中的電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值B思考：線圈由甲轉(zhuǎn)到乙,由乙轉(zhuǎn)到丙,由丙轉(zhuǎn)到丁,由丁轉(zhuǎn)到甲的過程中電流大小變化嗎？若變,如何變？三、交變電流的變化規(guī)律 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,矩形線圈AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1,BC邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2,逆時(shí)針繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為,從中性面開始計(jì)時(shí),經(jīng)時(shí)間t,線圈中的感應(yīng)

3、電動(dòng)勢(shì)是多少？ 線圈與中性面的夾角是多少？ AB邊速度方向與磁場(chǎng)方向夾角多大？AB邊的速度是多少？ AB邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？ 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？若線圈的匝數(shù)為N匝呢？三、交變電流的變化規(guī)律1.電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間變化的規(guī)律：2.負(fù)載兩端的電壓u隨時(shí)間變化的規(guī)律：3.電流i隨時(shí)間變化的規(guī)律：（純電阻電路）三、交變電流的變化規(guī)律思考：磁通量變化規(guī)律？三、交變電流的變化規(guī)律正弦式交變電流三、交變電流的變化規(guī)律交變電流的種類正弦交流電示波器中的鋸齒波掃描電壓電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖激光通信中的尖脈沖四、交流發(fā)電機(jī)四、交流發(fā)電機(jī)1.發(fā)電機(jī)的基本組成：用來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈（叫電樞）用來產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極2

4、.發(fā)電機(jī)的基本種類：旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞動(dòng),磁極不動(dòng)）旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動(dòng),電樞不動(dòng)）無論哪種發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子,不動(dòng)的部分叫定子.1判斷正誤：（1）只要線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),就可以產(chǎn)生交變電流.（）（2）當(dāng)線圈中的磁通量最大時(shí),產(chǎn)生的電流也最大.（）（3）當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí),線圈中沒有電流.（）（4）按正弦規(guī)律變化的交變電流稱為正弦式交變電流.（）（5）電子技術(shù)中所用到的交變電流全都是正弦式交變電流.（）2一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈平面位于如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.通過線圈的磁通量隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,下列說法正確的是（ ）At1、t3時(shí)

5、刻通過線圈的磁通量變化率最大Bt1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變Ct2、t4時(shí)刻線圈中磁通量最大Dt2、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小B3如圖所示,一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng),從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí),則在這段時(shí)間內(nèi)（ ）A線圈中的感應(yīng)電流一直在減小B線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小C穿過線圈的磁通量一直在減小D穿過線圈的磁通量的變化率先減小后增大B4如圖所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖,關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn),正確的說法是（ ）A線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,指針左右擺動(dòng)兩次B圖示位置為中性面,線圈中無感應(yīng)電流C圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bD線圈平面與磁場(chǎng)方向平

6、行時(shí),磁通量變化率為零C5有一個(gè)10匝正方形線框,邊長(zhǎng)為20cm,線框總電阻為1,線框繞OO軸以10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示,垂直于線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T.問：（1）該線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)最大值、電流最大值分別是多少？（2）線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值是多大？（3）寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式.（1）6.28V6.28A（2）5.44V（3）e=6.28sin10tV6如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖,線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上,CD邊連在滑環(huán)L上,導(dǎo)體做的兩個(gè)電刷E、F分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接.關(guān)于其工

7、作原理,下列分析正確的是（）A當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,穿過線圈的磁通量最大B當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,線圈中的感應(yīng)電流最大C當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間,穿過線圈的磁通量最小D當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間,線圈中的感應(yīng)電流最小AC7如圖甲所示,單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈軸線OO與磁場(chǎng)邊界重合.線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng).若從圖示位置開始計(jì)時(shí),并規(guī)定電流方向沿abcda為正方向,則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像是圖乙中的（）A8關(guān)于交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律,下列說法中正確的是（）A周期性變化的電流叫作交變電流B交流發(fā)電機(jī)線圈中磁通量最大時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也最大C當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零D交變電流一定按正弦規(guī)律變化E線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)就可以產(chǎn)生正弦式交變電流E9如圖中各圖面積均為S的線圈均繞其對(duì)稱軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)e=BSsint的圖是（ ）AC10一個(gè)匝數(shù)N=1