【高中物理】交變電流 課件- 高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

才飲長沙水，又食武昌魚。萬里長江橫渡，極目楚天舒。不管風(fēng)吹浪打，勝似閑庭信步，今日得寬馀。子在川上曰：逝者如斯夫！風(fēng)檣動，龜蛇靜，起宏圖。一橋飛架南北，天塹變通途。更立西江石壁，截斷巫山云雨，高峽出平湖。神女應(yīng)無恙，當(dāng)驚世界殊。

三峽水電站總裝機(jī)容量2250萬千瓦，年發(fā)電量約900億千瓦時，是世界最大水電站那么電是如何產(chǎn)生的呢？3.1交變電流觀察：電池供給的電壓的波形，再觀察學(xué)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(diǎn)？一、交變電流的概念1、恒定電流：大小方向都不隨時間變化的電流。2、直流：方向不隨時間變化的電流叫做直流（DC）。3、交流：方向隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流（AC）。4、常見交流電的種類：例1

[2021·江蘇揚(yáng)州中學(xué)月考]如圖所示的各個圖像中,表示交變電流的是(

)C二、交變電流的產(chǎn)生磁極：可以認(rèn)為產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場B矩形線圈：繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動滑環(huán)K、L電刷E、F矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動思考：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動時電流大小會不會發(fā)生變化？電流方向是否改變呢？1、交流發(fā)電機(jī)模型I=0I方向：dcbadI=0I方向：abcda2、交變電流產(chǎn)生過程思考：磁通量最大或最小線圈在什么位置，

電動勢最大或最小線圈在什么位置？2、兩個特殊面中性面平行面磁通量

電流、電壓、電動勢、中性面平行面磁通量的變化率思考：線圈轉(zhuǎn)一圈經(jīng)過幾次中性面，電流方向改變幾次？最大00最大例2

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,兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接.下列說法正確的是 (

)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小B.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C.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B三、交變電流的變化規(guī)律A(B)D(C)ωAB邊中的感應(yīng)電動勢：線圈中的感應(yīng)電動勢：L1L2若為N匝線圈：1、推導(dǎo)過程2、正弦式交變電流瞬時值表達(dá)式（每一個時刻電動勢都有唯一值與其對應(yīng)）3、思考：（3）試寫出電流的瞬時值表達(dá)式？（1）如果從平行面開始計時，表達(dá)式會有何變化？（2）電動勢的最大值（峰值）是多少？（4）試寫出磁通量的瞬時值表達(dá)式？例3.有一個10匝正方形線框，邊長為20cm，線框總電阻為1Ω，線框繞OO′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，垂直于線框平面向里的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T。問：（1）該線框產(chǎn)生的交變電動勢最大值、電流最大值分別是多少？（2）線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時，感應(yīng)電動勢的瞬時值是多大？（3）寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式。（1）6.28V

6.28A（2）5.44V（3）e=6.28sin10πtV四、交變電流的圖像規(guī)律物理量函數(shù)表達(dá)式圖象磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt電動勢e＝Emsinωt＝nBSωsinωt電壓u＝Umsinωt＝sinωt電流i＝Imsinωt＝sinωt（從中性面計時）百聞不如一見例4某交流發(fā)電機(jī)的線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生正弦式交變電流,磁通量Φ隨時間t變化的關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是 (

)A.t=0時刻,線圈平面與中性面平行B.t=0.005s時刻,線圈中的感應(yīng)電動勢達(dá)到最大值C.t=0.015s時刻,線圈中的感應(yīng)電流最大D.t=0.01s時刻,圖像的切線斜率的絕對值為40πWb/sD五、交流發(fā)電機(jī)組成電樞磁體種類旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)六、課堂小結(jié)1、交變電流2、交變電流的產(chǎn)生3、交變電流的變化規(guī)律5、交流發(fā)電機(jī)4、交變電流的圖像練習(xí)1.(交變電流的圖像)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

,屬于正弦式交變電流的是

.(均填選項(xiàng)字母)

ABDA練習(xí)2.(交變電流的產(chǎn)生)如圖所示,甲→乙→丙→丁→甲過程是交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的示意圖,線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上,cd邊連在金屬滑環(huán)L上,用導(dǎo)體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在勻速轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接.已知線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω,轉(zhuǎn)動過程中電路中的最大電流為Im.下列選項(xiàng)正確的是 (

)A.在圖甲位置時,線圈中的磁通量最大,感應(yīng)電流為零B.從圖乙位置開始計時,線圈中電