人教版高中物理《交變電流》優(yōu)秀課件1

3.1交變電流第一頁，共41頁。3.1交變電流第一頁，共41頁。思考：恒定電流有什么特點？第二頁，共41頁。思考：恒定電流有什么特點？第二頁，共41頁。直流電(DC)：

電流方向不隨時間而改變恒定電流:大小和方向都不隨時間變化的電流.第三頁，共41頁。直流電(DC)：

一、交變電流(AC)交變電流(交流):大小和方向都隨時間做周期性變化的電流.第四頁，共41頁。一、交變電流(AC)交變電流(交流):大小和方向都隨時間做周交流發(fā)電機簡介第五頁，共41頁。交流發(fā)電機簡介第五頁，共41頁。按下圖所示進行實驗演示二、交變電流的產生矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動第六頁，共41頁。按下圖所示進行實驗演示二、交變電流的產生矩形線圈在勻強磁場中

我們將立體圖轉化為平面圖來分析幾個特殊的位置，推導出計算感應電動勢和電流的公式.

第七頁，共41頁。我們將立體圖轉化為平面圖來分析幾個特殊的位置，推導

特點：B⊥S，Φ最大，E=0,I=0沒有邊切割磁感應線(甲)參考：教材圖3.1-3甲中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．第八頁，共41頁。特點：B⊥S，Φ最大，E=0,I=0沒有邊特點：B∥S，φ=0，E最大，I最大，感應電流方向b到aA（B）、D（C）邊垂直切割磁感應線，(乙)

參考：教材圖3.1-3乙第九頁，共41頁。特點：B∥S，φ=0，E最大，I最大，A（B）、D（C）邊垂B⊥S，Φ最大，E=0,I=0

中性面(丙)參考：教材圖3.1-3丙第十頁，共41頁。B⊥S，Φ最大，E=0,I=0B∥S，φ=0，E最大，I最大，感應電流方向a到b(丁)參考：教材圖3.1-3丁第十一頁，共41頁。B∥S，φ=0，E最大，I最大，(丁)參考：教材圖3.1-3線圈轉動一周，感應電流的方向改變兩次。中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．直流電(DC)：

電流方向不隨時間而改變中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動。?。杭す馔ㄐ胖械募饷}沖EI，電流方向：.磁場方向沿x軸正方向，線圈順時針轉動現在把線圈的轉速增為原來的2倍，試分析并寫出現在的交變電動勢的峰值、交變電動勢的瞬時值表達式，畫出與其相對應的交變電動勢隨時間變化的圖象。感應電流方向a到b電流方向：.eab=BL1vsinωt=BL1·1/2ωL2sinωt=1/2NBSsinωtEI，電流方向：.1、線圈轉動一周，電流方向改變多少次？如圖所示：匝數為N、面積為S的矩形線圈在勻強磁場B中勻速轉動，角速度為ω，求線圈從圖示位置轉過180度時間內的平均感應電動勢。設線圈ab邊長為20cm，ad邊長為10cm，磁感應強度B=0.0628V線圈平面與磁場方向平行。16．如圖（a）所示，U形金屬導軌水平放置，導軌上跨接一金屬棒ab，與導軌構成閉合回路，并能在導軌上自由滑動，在導軌左側與ab平行放置的導線cd中通以如圖（b）所示的交流電流，規(guī)定電流方向自c向d為正，則ab棒受到向左的安培力的作用時間是（）感應電流方向b到a磁場方向沿y軸正方向，線圈順時針轉動(甲)

(乙)(丙)(丁)E

I

，電流方向：

.E

,I

,Φ

.E

I

，電流方向：

.=0=0有最大值有最大值有最大值a—>b有最大值有最大值b—>aE

,I

,Φ

.=0=0有最大值第十二頁，共41頁。線圈轉動一周，感應電流的方向改變兩次。(甲)思考：

設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．1、線圈轉動一周，電流方向改變多少次？2、線圈轉到什么位置時磁通量最大？這時感應電動勢是最大還是最??？3、線圈轉到什么位置時磁通量最??？這時感應電動勢是最大還是最??？回答問題：4、試推導感應電動勢大小的變化規(guī)律公式。第十三頁，共41頁。思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的思考：

設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．1、線圈轉動一周，電流方向改變多少次？回答問題：線圈經過中性面時，電流將改變方向，線圈轉動一周，兩次經過中性面，電流方向改變兩次．第十四頁，共41頁。思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的思考：

設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．2、線圈轉到什么位置時磁通量最大？這時感應電動勢是最大還是最??？回答問題：

線圈經過中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動勢為零．第十五頁，共41頁。思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的思考：

設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．3、線圈轉到什么位置時磁通量最??？這時感應電動勢是最大還是最??？回答問題：

線圈經過峰值面時，穿過線圈的磁通量最小，但磁通量的變化率最大（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動勢最大．第十六頁，共41頁。思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的思考：

設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．回答問題：4、試推導感應電動勢大小的變化規(guī)律公式。第十七頁，共41頁。思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的

設線圈平面從中性面開始轉動，角速度是ω。經過時間t，線圈轉過的角度是ωt，ab邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt，如圖所示。設ab邊長為L1，bc邊長L2，磁感應強度為B，這時ab邊產生的感應電動勢多大?eab=BL1vsinωt=BL1·1/2ωL2sinωt=1/2NBSsinωt此時整個線框中感應電動勢多大?e=eab+ecd=NBSωsinωt若線圈有N匝時，相當于N個完全相同的電源串聯，e=NBSωsinωt，令Em=NBSω，叫做感應電動勢的峰值，e叫做感應電動勢的瞬時值。根據部分電路歐姆定律，電壓的最大值Um=ImR，電壓的瞬時值U=Umsinωt。第十八頁，共41頁。設線圈平面從中性面開始轉動，角速度是ω。經過時間t，成立條件：轉軸垂直勻強磁場，經中性面時開始計時．

（1）電動勢按正弦規(guī)律變化（2）電流按正弦規(guī)律變化

（3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化

電流通過R時：第十九頁，共41頁。成立條件：轉軸垂直勻強磁場，經中性面時開始計時．（1）電動三、交流電的圖像

abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB第二十頁，共41頁。三、交流電的圖像abcdKLABabcdKLABabc四.交變電流的種類

乙：示波器中的鋸齒波掃描電壓

丙：電子計算機中的矩形脈沖

?。杭す馔ㄐ胖械募饷}沖甲：家庭電路中的正弦交變電流

第二十一頁，共41頁。四.交變電流的種類乙：示波器中的鋸齒波掃描電壓丙：電子計1、交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流。3、交變電流的變化規(guī)律：（1）方向變化規(guī)律-------線圈平面每經過中性面一次，感應電流的方向就改變一次；線圈轉動一周，感應電流的方向改變兩次。

（2）大小變化規(guī)律-------按正弦規(guī)律變化：

e=EmsinωtEm=NBSω叫電動勢的最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫電流的最大值

u=UmsinωtUm=ImR叫電壓的最大值

小結2、矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動第二十二頁，共41頁。1、交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流。3、交變鞏固練習第二十三頁，共41頁。鞏固練習第二十三頁，共41頁。１、交變電流：

和

都隨時間做

的電流叫做交變電流．電壓和電流隨時間按

變化的交流電叫正弦交流電．２、交流電的產生：矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的中心軸勻速旋轉時，線圈中就會產生

．３、當線圈平面垂直于磁感線時，線圈各邊都

不切割磁感線，線圈中沒有感應電流，這樣的位置叫做

．線圈平面每經過

中性面一次，感應電流方向就改變一次，因此線圈轉動一周，感應電流方向改變

．大小方向周期性變化正弦規(guī)律感應電流中性面兩次第二十四頁，共41頁。１、交變電流：和都隨時間大小方向周期性變化４、線圈從中性面開始轉動，角速度是，線圈中的感應電動勢的峰值是Em，那么在任一時刻t感應電動勢的瞬時值e為

．若線圈電阻為Ｒ，則感應電流的瞬時值Ｉ為

．0Eme-Emte=Emsinωti=(Em/R)·sinωt第二十五頁，共41頁。４、線圈從中性面開始轉動，角速度是，線圈中的感應電動勢的峰值5.矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動。設線圈ab邊長為20cm，ad邊長為10cm，磁感應強度B=0.01T，線圈的轉速n=50r/s，求：電動勢的最大值及對應的線圈位置。0.0628V線圈平面與磁場方向平行。

6.如圖所示：匝數為N、面積為S的矩形線圈在勻強磁場B中勻速轉動，角速度為ω，求線圈從圖示位置轉過180度時間內的平均感應電動勢。ω...E平均=S2NBω/π第二十六頁，共41頁。5.矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動。設線圈ab邊長為20c7、交流發(fā)電機有兩種，即和

．其中轉動的部分叫

，不動的部分叫

．發(fā)電機轉子是由

、

或其它動力機帶動．旋轉磁極式旋轉電樞式轉子定子水輪機蒸汽輪機第二十七頁，共41頁。旋轉磁極式旋轉電樞式轉子定子水輪機蒸汽輪機第二十七頁，共418、一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動，線圈中的感應電動勢e隨時間t的變化如圖所示。下面說法中正確的是（）A．t1時刻通過線圈的磁通量為零B．t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大C．t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D．每當e轉換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大D第二十八頁，共41頁。8、一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動9、在勻強磁場中有一矩形線圈，從中性面開始繞垂直于磁感線的軸以角速度ω勻速轉動時，產生的交變電動勢可以表示為e=Emsinωt?，F在把線圈的轉速增為原來的2倍，試分析并寫出現在的交變電動勢的峰值、交變電動勢的瞬時值表達式，畫出與其相對應的交變電動勢隨時間變化的圖象。第二十九頁，共41頁。9、在勻強磁場中有一矩形線圈，從中性面開始繞垂直于磁感線的軸解析：當線圈的轉速增為2倍時，角速度變?yōu)閮杀?，即ω?2ω，據交變電動勢的峰值表達式Em=B·S·ω，因B、S不變，此時最大值Em′=B·S·2ω=2Em。現在的交變電動勢的瞬時值表達式為：e=Em′·sinω′t=2Emsin2ωt該交變電動勢隨時間變化的圖象如圖所示。第三十頁，共41頁。解析：當線圈的轉速增為2倍時，角速度變?yōu)閮杀?，即ω?2ω，10．如圖所示各圖線中表示交變流電的是（）BCD第三十一頁，共41頁。10．如圖所示各圖線中表示交變流電的是（AC11．交流發(fā)電機的線圈轉到線圈平面與中性面重合時，下列說法中正確的是（）A．電流將改變方向B．磁場方向和線圈平面平行C．線圈的磁通量最大D．線圈產生的感應電動勢最大第三十二頁，共41頁。AC11．交流發(fā)電機的線圈轉到線圈平面與中性面重合時，下列說D12．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，產生交變電流，當線圈平面與磁感線方向垂直時穿過線圈的磁通量Φ與產生的感應電動勢e的大小正確的是（）A．Φ最大，e最大B．Φ最小，e最小C．Φ最小，e最大D．Φ最大，e最小第三十三頁，共41頁。D12．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，產生１、交變電流：和都隨時間線圈經過峰值面時，穿過線圈的磁通量最小，但磁通量的變化率最大（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動勢最大．C．t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大交流發(fā)電機工作時的電動勢的變化規(guī)律為e=EmSinωt，如果線圈的頻率f提高一倍，其它條件不變，則電動勢的變化規(guī)律將變化為()：磁場方向沿y軸正方向，線圈逆時針轉動思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．C．線圈平面經過中性面一次，感應電動勢和感應電流的方向都要改變一次電流方向：.若線圈有N匝時，相當于N個完全相同的電源串聯，那么關于磁場方向及線圈轉動方向（沿x軸負方向觀察），下述說法中正確的是B．t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大18、一矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動，線圈中的感應電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖所示，下面說法中正確的是()：C．t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大A．線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向就改變一次，感應電動勢方向不變中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．12．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，產生交變電流，當線圈平面與磁感線方向垂直時穿過線圈的磁通量Φ與產生的感應電動勢e的大小正確的是（）若線圈有N匝時，相當于N個完全相同的電源串聯，特點：B⊥S，Φ最大，E=0,I=0２、交流電的產生：矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的中心軸勻速旋轉時，線圈中就會產生．若線圈有N匝時，相當于N個完全相同的電源串聯，C13．關于線圈在勻強磁場中轉動產生的交變電流，以下說法中正確的是（）A．線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向就改變一次，感應電動勢方向不變B．線圈每轉動一周，感應電流方向就改變一次C．線圈平面經過中性面一次，感應電動勢和感應電流的方向都要改變一次D．線圈轉動一周，感應電動勢和感應電流方向都要改變一次第三十四頁，共41頁。１、交變電流：和都隨時間C13．關于線圈在B14．一束帶電粒子沿著通有交流電的螺線管中心軸射入管內，則粒子在管內的運動狀態(tài)是（）A．往復運動B．勻速直線運動C．勻加速直線運動D．勻速圓周運動第三十五頁，共41頁。B14．一束帶電粒子沿著通有交流電的螺線管中心軸射入管內，則B15．如圖所示，一個位于xOy平面內的矩形線圈abcd，處在勻強磁場中，線圈的四個邊分別與x、y軸平行，當線圈繞Ox軸勻速轉動到與xOy平面重合時，線圈中感應電流方向為a→b→c→d→a，并且電流最大.那么關于磁場方向及線圈轉動方向（沿x軸負方向觀察），下述說法中正確的是A.磁場方向沿x軸正方向，線圈順時針轉動B.磁場方向沿y軸正方向，線圈逆時針轉動C.磁場方向沿z軸正方向，線圈逆時針轉動D.磁場方向沿y軸正方向，線圈順時針轉動第三十六頁，共41頁。B15．如圖所示，一個位于xOy平面內的矩形線圈abcd，處AC16．如圖（a）所示，U形金屬導軌水平放置，導軌上跨接一金屬棒ab，與導軌構成閉合回路，并能在導軌上自由滑動，在導軌左側與ab平行放置的導線cd中通以如圖（b）所示的交流電流，規(guī)定電流方向自c向d為正，則ab棒受到向左的安培力的作用時間是（）A．0~t1B．t1~t2C．t2~t3D．t3~t4第三十七頁，共41頁。AC16．如圖（a）所示，U形金屬導軌水平放置，導軌上跨接一17．在如圖所示的幾種電流隨時間變化的圖線中，屬于交變電流的是，屬于正弦交變電流的是。tiABCDABDA第三十八頁，共41頁。17．在如圖所示的幾種電流隨時間變化的圖線中，屬于交變電流的18、一矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動，線圈中的感應電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖所示，下面說法中正確的是()：T1時刻通過線圈的磁通量為零；T2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大；T3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大；每當e變換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大。D第三十九頁，共41頁。18、一矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸19.交流發(fā)電機工作時的電動勢的變化規(guī)律為e=EmSinωt，如果線圈的頻率f提高一倍，其它條件不變，則電動勢的變化規(guī)律將變化為()：A。e=EmSin2ωtB.e=2EmSin2ωtC.e=2EmSin4ωtD.e=2EmSinωtB第四十頁，共41頁。19.交流發(fā)電機工作時的電動勢的變化規(guī)律為20、一臺發(fā)電機產生的按正弦規(guī)律變化的感應電動勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉動的角速度100πrad/s。（1）寫出感應電動勢的瞬時值表達式。（2）若該發(fā)電機只與含電阻的負載組成閉合電路，電路的總電阻為100Ω，試寫出通過負載的電流強度的瞬時表達式，在t=1/120s時電流強度的瞬時值為多少？（3）線圈從中性面轉過180度的過程中，電動勢的最大值、平均值分別是多少？（4）轉動過程中磁通量的變化率最大值是多少？答案（1）e=311Sin100πt

（2）I=3.11Sin（100π*1/120）=3.11*1/2=1.55（A）（3）E

m=311VE=NΔφ/Δt=2NBSω/π≈198V（4）Δφ/Δt=311/N（Wb/s）第四十一頁，共41頁。20、一臺發(fā)電機產生的按正弦規(guī)律變化的感應電動勢的最大值為3.1交變電流第一頁，共41頁。3.1交變電流第一頁，共41頁。思考：恒定電流有什么特點？第二頁，共41頁。思考：恒定電流有什么特點？第二頁，共41頁。直流電(DC)：

電流方向不隨時間而改變恒定電流:大小和方向都不隨時間變化的電流.第三頁，共41頁。直流電(DC)：

一、交變電流(AC)交變電流(交流):大小和方向都隨時間做周期性變化的電流.第四頁，共41頁。一、交變電流(AC)交變電流(交流):大小和方向都隨時間做周交流發(fā)電機簡介第五頁，共41頁。交流發(fā)電機簡介第五頁，共41頁。按下圖所示進行實驗演示二、交變電流的產生矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動第六頁，共41頁。按下圖所示進行實驗演示二、交變電流的產生矩形線圈在勻強磁場中

我們將立體圖轉化為平面圖來分析幾個特殊的位置，推導出計算感應電動勢和電流的公式.

第七頁，共41頁。我們將立體圖轉化為平面圖來分析幾個特殊的位置，推導

特點：B⊥S，Φ最大，E=0,I=0沒有邊切割磁感應線(甲)參考：教材圖3.1-3甲中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．第八頁，共41頁。特點：B⊥S，Φ最大，E=0,I=0沒有邊特點：B∥S，φ=0，E最大，I最大，感應電流方向b到aA（B）、D（C）邊垂直切割磁感應線，(乙)

參考：教材圖3.1-3乙第九頁，共41頁。特點：B∥S，φ=0，E最大，I最大，A（B）、D（C）邊垂B⊥S，Φ最大，E=0,I=0

中性面(丙)參考：教材圖3.1-3丙第十頁，共41頁。B⊥S，Φ最大，E=0,I=0B∥S，φ=0，E最大，I最大，感應電流方向a到b(丁)參考：教材圖3.1-3丁第十一頁，共41頁。B∥S，φ=0，E最大，I最大，(丁)參考：教材圖3.1-3線圈轉動一周，感應電流的方向改變兩次。中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．直流電(DC)：

電流方向不隨時間而改變中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動。?。杭す馔ㄐ胖械募饷}沖EI，電流方向：.磁場方向沿x軸正方向，線圈順時針轉動現在把線圈的轉速增為原來的2倍，試分析并寫出現在的交變電動勢的峰值、交變電動勢的瞬時值表達式，畫出與其相對應的交變電動勢隨時間變化的圖象。感應電流方向a到b電流方向：.eab=BL1vsinωt=BL1·1/2ωL2sinωt=1/2NBSsinωtEI，電流方向：.1、線圈轉動一周，電流方向改變多少次？如圖所示：匝數為N、面積為S的矩形線圈在勻強磁場B中勻速轉動，角速度為ω，求線圈從圖示位置轉過180度時間內的平均感應電動勢。設線圈ab邊長為20cm，ad邊長為10cm，磁感應強度B=0.0628V線圈平面與磁場方向平行。16．如圖（a）所示，U形金屬導軌水平放置，導軌上跨接一金屬棒ab，與導軌構成閉合回路，并能在導軌上自由滑動，在導軌左側與ab平行放置的導線cd中通以如圖（b）所示的交流電流，規(guī)定電流方向自c向d為正，則ab棒受到向左的安培力的作用時間是（）感應電流方向b到a磁場方向沿y軸正方向，線圈順時針轉動(甲)

(乙)(丙)(丁)E

I

，電流方向：

.E

,I

,Φ

.E

I

，電流方向：

.=0=0有最大值有最大值有最大值a—>b有最大值有最大值b—>aE

,I

,Φ

.=0=0有最大值第十二頁，共41頁。線圈轉動一周，感應電流的方向改變兩次。(甲)思考：

設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．1、線圈轉動一周，電流方向改變多少次？2、線圈轉到什么位置時磁通量最大？這時感應電動勢是最大還是最?。?、線圈轉到什么位置時磁通量最??？這時感應電動勢是最大還是最?。炕卮饐栴}：4、試推導感應電動勢大小的變化規(guī)律公式。第十三頁，共41頁。思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的思考：

設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．1、線圈轉動一周，電流方向改變多少次？回答問題：線圈經過中性面時，電流將改變方向，線圈轉動一周，兩次經過中性面，電流方向改變兩次．第十四頁，共41頁。思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的思考：

設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．2、線圈轉到什么位置時磁通量最大？這時感應電動勢是最大還是最??？回答問題：

線圈經過中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動勢為零．第十五頁，共41頁。思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的思考：

設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．3、線圈轉到什么位置時磁通量最??？這時感應電動勢是最大還是最?。炕卮饐栴}：

線圈經過峰值面時，穿過線圈的磁通量最小，但磁通量的變化率最大（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動勢最大．第十六頁，共41頁。思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的思考：

設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．回答問題：4、試推導感應電動勢大小的變化規(guī)律公式。第十七頁，共41頁。思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的

設線圈平面從中性面開始轉動，角速度是ω。經過時間t，線圈轉過的角度是ωt，ab邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt，如圖所示。設ab邊長為L1，bc邊長L2，磁感應強度為B，這時ab邊產生的感應電動勢多大?eab=BL1vsinωt=BL1·1/2ωL2sinωt=1/2NBSsinωt此時整個線框中感應電動勢多大?e=eab+ecd=NBSωsinωt若線圈有N匝時，相當于N個完全相同的電源串聯，e=NBSωsinωt，令Em=NBSω，叫做感應電動勢的峰值，e叫做感應電動勢的瞬時值。根據部分電路歐姆定律，電壓的最大值Um=ImR，電壓的瞬時值U=Umsinωt。第十八頁，共41頁。設線圈平面從中性面開始轉動，角速度是ω。經過時間t，成立條件：轉軸垂直勻強磁場，經中性面時開始計時．

（1）電動勢按正弦規(guī)律變化（2）電流按正弦規(guī)律變化

（3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化

電流通過R時：第十九頁，共41頁。成立條件：轉軸垂直勻強磁場，經中性面時開始計時．（1）電動三、交流電的圖像

abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB第二十頁，共41頁。三、交流電的圖像abcdKLABabcdKLABabc四.交變電流的種類

乙：示波器中的鋸齒波掃描電壓

丙：電子計算機中的矩形脈沖

丁：激光通信中的尖脈沖甲：家庭電路中的正弦交變電流

第二十一頁，共41頁。四.交變電流的種類乙：示波器中的鋸齒波掃描電壓丙：電子計1、交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流。3、交變電流的變化規(guī)律：（1）方向變化規(guī)律-------線圈平面每經過中性面一次，感應電流的方向就改變一次；線圈轉動一周，感應電流的方向改變兩次。

（2）大小變化規(guī)律-------按正弦規(guī)律變化：

e=EmsinωtEm=NBSω叫電動勢的最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫電流的最大值

u=UmsinωtUm=ImR叫電壓的最大值

小結2、矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動第二十二頁，共41頁。1、交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流。3、交變鞏固練習第二十三頁，共41頁。鞏固練習第二十三頁，共41頁。１、交變電流：

和

都隨時間做

的電流叫做交變電流．電壓和電流隨時間按

變化的交流電叫正弦交流電．２、交流電的產生：矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的中心軸勻速旋轉時，線圈中就會產生

．３、當線圈平面垂直于磁感線時，線圈各邊都

不切割磁感線，線圈中沒有感應電流，這樣的位置叫做

．線圈平面每經過

中性面一次，感應電流方向就改變一次，因此線圈轉動一周，感應電流方向改變

．大小方向周期性變化正弦規(guī)律感應電流中性面兩次第二十四頁，共41頁。１、交變電流：和都隨時間大小方向周期性變化４、線圈從中性面開始轉動，角速度是，線圈中的感應電動勢的峰值是Em，那么在任一時刻t感應電動勢的瞬時值e為

．若線圈電阻為Ｒ，則感應電流的瞬時值Ｉ為

．0Eme-Emte=Emsinωti=(Em/R)·sinωt第二十五頁，共41頁。４、線圈從中性面開始轉動，角速度是，線圈中的感應電動勢的峰值5.矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動。設線圈ab邊長為20cm，ad邊長為10cm，磁感應強度B=0.01T，線圈的轉速n=50r/s，求：電動勢的最大值及對應的線圈位置。0.0628V線圈平面與磁場方向平行。

6.如圖所示：匝數為N、面積為S的矩形線圈在勻強磁場B中勻速轉動，角速度為ω，求線圈從圖示位置轉過180度時間內的平均感應電動勢。ω...E平均=S2NBω/π第二十六頁，共41頁。5.矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動。設線圈ab邊長為20c7、交流發(fā)電機有兩種，即和

．其中轉動的部分叫

，不動的部分叫

．發(fā)電機轉子是由

、

或其它動力機帶動．旋轉磁極式旋轉電樞式轉子定子水輪機蒸汽輪機第二十七頁，共41頁。旋轉磁極式旋轉電樞式轉子定子水輪機蒸汽輪機第二十七頁，共418、一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動，線圈中的感應電動勢e隨時間t的變化如圖所示。下面說法中正確的是（）A．t1時刻通過線圈的磁通量為零B．t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大C．t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D．每當e轉換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大D第二十八頁，共41頁。8、一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動9、在勻強磁場中有一矩形線圈，從中性面開始繞垂直于磁感線的軸以角速度ω勻速轉動時，產生的交變電動勢可以表示為e=Emsinωt?，F在把線圈的轉速增為原來的2倍，試分析并寫出現在的交變電動勢的峰值、交變電動勢的瞬時值表達式，畫出與其相對應的交變電動勢隨時間變化的圖象。第二十九頁，共41頁。9、在勻強磁場中有一矩形線圈，從中性面開始繞垂直于磁感線的軸解析：當線圈的轉速增為2倍時，角速度變?yōu)閮杀叮处亍?2ω，據交變電動勢的峰值表達式Em=B·S·ω，因B、S不變，此時最大值Em′=B·S·2ω=2Em?，F在的交變電動勢的瞬時值表達式為：e=Em′·sinω′t=2Emsin2ωt該交變電動勢隨時間變化的圖象如圖所示。第三十頁，共41頁。解析：當線圈的轉速增為2倍時，角速度變?yōu)閮杀?，即ω?2ω，10．如圖所示各圖線中表示交變流電的是（）BCD第三十一頁，共41頁。10．如圖所示各圖線中表示交變流電的是（AC11．交流發(fā)電機的線圈轉到線圈平面與中性面重合時，下列說法中正確的是（）A．電流將改變方向B．磁場方向和線圈平面平行C．線圈的磁通量最大D．線圈產生的感應電動勢最大第三十二頁，共41頁。AC11．交流發(fā)電機的線圈轉到線圈平面與中性面重合時，下列說D12．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，產生交變電流，當線圈平面與磁感線方向垂直時穿過線圈的磁通量Φ與產生的感應電動勢e的大小正確的是（）A．Φ最大，e最大B．Φ最小，e最小C．Φ最小，e最大D．Φ最大，e最小第三十三頁，共41頁。D12．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，產生１、交變電流：和都隨時間線圈經過峰值面時，穿過線圈的磁通量最小，但磁通量的變化率最大（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動勢最大．C．t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大交流發(fā)電機工作時的電動勢的變化規(guī)律為e=EmSinωt，如果線圈的頻率f提高一倍，其它條件不變，則電動勢的變化規(guī)律將變化為()：磁場方向沿y軸正方向，線圈逆時針轉動思考：設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O．C．線圈平面經過中性面一次，感應電動勢和感應電流的方向都要改變一次電流方向：.若線圈有N匝時，相當于N個完全相同的電源串聯，那么關于磁場方向及線圈轉動方向（沿x軸負方向觀察），下述說法中正確的是B．t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大18、一矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動，線圈中的感應電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖所示，下面說法中正確的是()：C．t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大A．線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向就改變一次，感應電動勢方向不變中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．12．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，產生交變電流，當線圈平面與磁感線方向垂直時穿過線圈的磁通量Φ與產生的感應電動勢e的大小正確的是（）若線圈有N匝時，相當于N個完全相同的電源串聯，特點：B⊥S，Φ最大，E=0,I=0２、交流電的產生：矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的中心軸勻速旋轉時，線圈中就會產生．若線圈有N匝時，相當于N個完全相同的電源串聯，C13．關于線圈在勻強磁場中轉動產生的交變電流，以下說法中正確的是（）A．線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向就改變一次，感應電動勢方向不變B．線圈每轉動一周，感應電流方向就改變一次C．線圈平面經過中性面一次，