【人教版】交變電流1課件

1、 第 1 節(jié)：交變電流習(xí)題課 第 1 節(jié)：交變電流習(xí)題課 方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流電。例如電池供給的電流。 大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化,這樣的電流叫做交變電流。例如家庭照明電路中的電流。1、直流電流(DC)一、交變電流的概念2、交變電流(AC)復(fù)習(xí) 方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流電。例如電池供給的電流。0it恒定直流0it半波整流0it全波整流脈沖直流0it恒定直流0it半波整流0it全波整流脈沖直流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用的尖脈沖家庭電路中的正弦式電流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用的尖二、交變電流的產(chǎn)生線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直

2、于磁場的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，就產(chǎn)生了交流電。二、交變電流的產(chǎn)生線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的中心軸勻速轉(zhuǎn)選取線圈運(yùn)動(dòng)過程中如圖所示的幾個(gè)特殊時(shí)刻進(jìn)行研究1、過程分析選取線圈運(yùn)動(dòng)過程中如圖所示的幾個(gè)特殊時(shí)刻進(jìn)行研究1、過程分析A( B )D( C )將立體圖轉(zhuǎn)化為平面正視圖此時(shí)線圈具有的特點(diǎn)線圈平面與磁場垂直，速度方向與磁場方向平行磁通量為最大磁通量的變化率為0感應(yīng)電流 為0，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過中性面，電流方向改變兩次。感應(yīng)電動(dòng)勢為0我們稱為中性面A( B )D( C )將立體圖轉(zhuǎn)化為平面正視圖此時(shí)線圈具有將立體圖轉(zhuǎn)化為平面正視圖此時(shí)線圈具有的特點(diǎn)線圈平面與磁場平行，速度方向與磁場方向垂直磁通量

3、為 0磁通量的變化率最大感應(yīng)電流 最大感應(yīng)電動(dòng)勢最大A(B)D(C)我們稱為峰值面【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載將立體圖轉(zhuǎn)化為平面正視圖此時(shí)線圈具有的特點(diǎn)線圈平面與磁場平行ABCDBvA(B)D(C)t = 0vv中性面 如圖，線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度。經(jīng)過時(shí)間 t，AB、CD寬 L1，AD、BC 長 L2AB 邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢：線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢：三、交變電流的一般變化規(guī)律 e1 = BL1vsin = BL1 sin tL22e = 2BL1 sin t = BSsin t L22

4、【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載ABCDBvA(B)D(C)t = 0vv中性面 當(dāng)線圈匝數(shù)為 N 時(shí)（1）電動(dòng)勢按正弦規(guī)律變化：e = Emsin t 轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場，經(jīng)中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)e = NBL1L2sin t = NBSsin t 令 Em= NBSW則有 e = Emsin t 1、交變電流的變化規(guī)律 2、成立條件（2）電流按正弦規(guī)律變化：i = Imsin t 【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編

5、版優(yōu)秀公開課課件下載當(dāng)線圈匝數(shù)為 N 時(shí)（1）電動(dòng)勢按正弦規(guī)律變化：e = Eme 為電動(dòng)勢在時(shí)刻 t 的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢的最大值（峰值）若線圈從峰值面的位置開始計(jì)時(shí)，eEmcos t峰值與開始計(jì)時(shí)的位置及線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間無關(guān)，與線圈形狀無關(guān)，與轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān)e = Emsin t 【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載e 為電動(dòng)勢在時(shí)刻 t 的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢的最大值（峰值 規(guī)律物理量 函數(shù)表達(dá)式圖象磁通量mcos tBScos t電動(dòng)勢eEmsin tnBSsin t電壓uUmsin t

6、 sin t電流iImsin t sin t從中性面開始計(jì)時(shí)的各種圖像【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載 規(guī)律函數(shù)表達(dá)式圖象磁通量mcos例1. 矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場且在線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了交變電流，下列說法正確的是( )A當(dāng)線框位于中性面時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢最大B當(dāng)穿過線框的磁通量為零時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢也為零C每當(dāng)線框經(jīng)過中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢或感應(yīng)電流方向就改變一次D線框經(jīng)過中性面時(shí)，各邊不切割磁感線CD【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人

7、教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載例1. 矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場且在線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)例2. 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(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢 e 隨時(shí)間的變化如圖所示，下列說法中正確的是() A. t1 時(shí)刻通過的磁通量為零 B. t2 時(shí)刻通過的磁通量的絕對值最大 C. t3 時(shí)刻通過的磁通量變化率的絕對值最大 D. 每當(dāng) e 變換方向時(shí)通過的磁通量的絕對值最大【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載例2. 一矩形線圈，繞垂直于勻【

8、人教版】交變電流課件下載【解析】因電動(dòng)勢按余弦規(guī)律變化，故初始時(shí)刻線圈處于垂直中性面的位置，至 t1 時(shí)刻恰好到達(dá)中性面，磁通量最大，A 錯(cuò)；t2時(shí)刻又垂直中性面，磁通量為零，但其變化率最大，B 錯(cuò)；t3 時(shí)刻又到達(dá)中性面，磁通量最大，但其變化率為零，C錯(cuò)；e 變換方向時(shí)正是其大小為零時(shí)，也恰好是磁通量最大時(shí)。【答案】D【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【解析】因電動(dòng)勢按余弦規(guī)律變化，故初始時(shí)刻線圈處于垂直中性面 例3.交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢為e=E0sinwt,若將其電樞的轉(zhuǎn)速提高1倍，

9、其他條件不變，則其電動(dòng)勢變?yōu)椋?） A E0sin B 2E0sin C E0sin2wt D 2E0sin2wtD【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載 例3.交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢為e=E0sinD例4.如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場中，并繞過ab、cd中點(diǎn)的軸OO以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)若以線圈平面與磁場夾角45時(shí)(如圖乙)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)，電流方向?yàn)檎齽t下列四幅圖中正確的是 ( )【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教

10、版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載D例4.如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場中，并繞【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公 例5、一臺發(fā)電機(jī)在產(chǎn)生正弦式電流。如果發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢的峰值為Em=400V，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為=314rad/s，試寫出電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式。如果這個(gè)發(fā)電機(jī)的外電路只有電阻元件，總電阻為2000，電路中電流的峰值是多少？寫出電流瞬時(shí)值的表達(dá)式。e=EmsinWt=400sin314

11、t解：電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式為：電流峰值為：Im=Em/R=4002000=0.2A電流瞬時(shí)值的表達(dá)式為：i=ImsinWt=0.2sin314t【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載 例5、一臺發(fā)電機(jī)在產(chǎn)生正弦式電流。如果發(fā)電機(jī)電 例6、 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(dòng)勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度100rad/s。 （1）寫出感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)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，電路的 總電阻為100，試寫出通過負(fù)載的電流強(qiáng)度的瞬時(shí)表達(dá)式，在t=1/120s時(shí)電流強(qiáng)度的瞬時(shí)值為多少？（3）線圈從中性面轉(zhuǎn)過180度的過程中，電動(dòng)勢的最大值、平均值分別是多少？（4）轉(zhuǎn)動(dòng)過程中磁通量的變化率最大值是多少？答案（1）e=311Sin100t