交流電產(chǎn)生競賽課件

各位迎老歡

師執(zhí)教：常熟市滸浦中學(xué)溫衛(wèi)國

班級：常熟市中學(xué)高二（3）班聽課指導(dǎo)第一節(jié)交變電流第五章交變電流【演示1】觀察小燈泡的發(fā)光情況閃爍:通過小燈泡的電流大小是變化的

線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小是變化的【演示2】觀察二極管的發(fā)光情況交替發(fā)光線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是變化的F12

【演示3】現(xiàn)象：電流表指針左右擺動1.交變電流:

大小和方向都隨時間做周期性的變化.

簡稱交流（AC）2.直流電:

方向不隨時間變化的電流（DC）

恒定電流:大小和方向不隨時間變化的電流

一、電流的分類(4)(1)(3)(2)(6)(5)iiiiii000000觀察下列幾個電流與時間的圖象,判斷哪些是交變電流?(2)(4)(6)

tttttt試一試

RVBPQ手搖發(fā)電機(jī)線圈（轉(zhuǎn)子）電刷磁鐵（定子）電刷的作用：連接線圈與外電路二、交變電流的產(chǎn)生

及變化規(guī)律1、中性面的特點(diǎn)：①線圈處于中性面位置時,穿過線圈的磁通量Φ最大,但線圈兩邊切割磁感線的有效速度為0，感應(yīng)電動勢為0，磁通量變化率為0。

②線圈越過中性面,線圈中電流方向要發(fā)生改變，線圈旋轉(zhuǎn)一周,感應(yīng)電流方向改變兩次。注意2、交變電流規(guī)律（1）單匝線圈旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢：Em=BLlω=BSω（2）N匝線圈旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢：Em=NBSω（3）N匝線圈旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的瞬時感應(yīng)電動勢：其中Em=NBSω瞬時值峰值

（4）N匝線圈旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的瞬時電流值和電阻兩端的瞬時電壓值。（整個線圈的內(nèi)阻為r,外電阻為R）abcdHFR其中Em=NBSω瞬時值峰值交變電流的瞬時表達(dá)式tθT3T/4T/2T/4O3π/2π

π/22πeEm

3、正弦式電流的圖象

其中Em=NBSω

（1）e-t圖象cbdaaaaabbbddddcccbctθT3T/4T/2T/4O3π/2π

π/22πiImcbdaaaaabbbddddccc

（2）i-t圖象（規(guī)定感應(yīng)電流正方向?yàn)閎adcb）bc4.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(jī)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

【例1】一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化如圖所示。下面說法中正確的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(dāng)e轉(zhuǎn)換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大D三課堂練習(xí)【訓(xùn)練1】線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示，由圖示可知（）

A、在A和C時刻線圈處于磁通量變化率最大位置

B、在A和C時刻穿過線圈的磁通量為最大

C、在B時刻到D時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為π弧度

D、若從B時刻到D時刻經(jīng)過0.01s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次

ACD【例2】

如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，匝數(shù)n=6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，（1）感應(yīng)電動勢的最大值；（2）設(shè)時間t=0時線圈平面與磁感線垂直，寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式。abcdOO/B思考1、最大值發(fā)生在什么位置？

2、如圖示位置開始計時，則表達(dá)式又如何？

3、能否寫出磁通量隨時間的變化規(guī)律？設(shè)時間t=0時線圈平面與磁感線垂直。abcdOO/B【訓(xùn)練2】一臺發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度是100πrad/s。（1）寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式.

（2）若該發(fā)電機(jī)只與含電阻的負(fù)載組成閉合電路，電路中的總電阻為100Ω，試寫出通過負(fù)載的電流強(qiáng)度的瞬時表達(dá)式.在t=1/120s時電流強(qiáng)度的瞬時值為多少？

（1）e=311sin100πt

（2）

因Im=Em/R=3.11A,故瞬時表達(dá)式為:

i=3.11sin100πt

當(dāng)t=1/120s時,i=3.06A

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(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)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+r)叫電流的最大值

u=UmsinωtUm=ImR叫電壓的最大值

四、課堂總結(jié)2、直流電流：方向不隨時間做周期性改變的電流

思考1：若線框從垂直于中性面開始計時，感應(yīng)電動勢的瞬時值如何表達(dá)？并畫出圖象。e=nBsωcosωt=EmcosωttωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm五、課堂反思思考2：如線圈轉(zhuǎn)動角速度增大一倍，瞬時表達(dá)式如何？e=2NBSωsin2ωt如線圈匝數(shù)增大一倍呢？e=2NBSωsinωt

思考3：利用楞次定律如何判斷

感應(yīng)電流的方向？a(b)(c)d

a(b)(c)d思考4：如何利用法拉第電磁感應(yīng)定

律計算感應(yīng)電動勢的最大值？θΦ1=0Φ2=BSsinθ=BSsinωt≈BSωtΔΦ=Φ2-Φ1=BSωt

思考5：最大電動勢的大小

與轉(zhuǎn)軸的位置是否有關(guān)？

abcdOO/B結(jié)論：最大電動勢的大小與轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān)

L1L2思考6：最大感應(yīng)電動勢與線圈的形狀是否有關(guān)？

如圖所示，ABC

是直角三角形線框，其中AC長為L1，BC長為它L2，以AC

為轉(zhuǎn)軸，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B

的恒定的勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，請計算最大感應(yīng)電動勢。ACBL1L2結(jié)論：最大電動勢的大小與線圈的形狀無關(guān)

L1L2ACB思考7：【演示1】中小燈泡為什么會閃亮