高中物理 《交變電流》課件

5-1交變電流5-1交變電流轉(zhuǎn)子電刷電刷定子轉(zhuǎn)子電刷電刷定子【演示實(shí)驗(yàn)】觀察二極管的發(fā)光情況交替發(fā)光通過二極管的電流方向發(fā)生變化線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是變化的G||－|－－【演示實(shí)驗(yàn)】觀察二極管的發(fā)光情況交替發(fā)光通過二極管的電流方向概念:1.交變電流:

大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化.

簡稱交流（AC）

2.恒定電流:大小和方向不隨時(shí)間變化的電流

直流電:方向不隨時(shí)間變化的電流。概念:1.交變電流:2.恒定電流:大小和方向不隨時(shí)間變問題1.在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,是磁場變化還是導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生電動(dòng)勢？a(b)(c)dvvacdHFb問題2.這兩條邊是否一直在切割?哪些邊在切割?問題1.在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,是磁場變化還是導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生電動(dòng)勢中性面的概念思考:在這個(gè)位置磁通量是多大?電動(dòng)勢是零此時(shí)線圈所在的平面叫做中性面a(b)(c)dvvabcdHF中性面的概念思考:在這個(gè)位置磁通量是多大?電動(dòng)勢是零此時(shí)線圈問題3.線框繞過ad和bc邊中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn),角速度大小為ω.問:ab邊和cd邊在B與S平行時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢分別是多大?acdHF問題3.線框繞過ad和bc邊中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn),角速度大小為ω.a(b)(c)dvvacdHF中性面用,,和表示a(b)(c)dvvacdHF中性面用,,問題4.線框在與中性面垂直位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是多大?a(b)(c)dvvE

=Eab+Ecd=BLabLadω=Bsω思考:磁通量是多大?acdHF中性面問題4.線框在與中性面垂直位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是多大?a(問題5.若單匝線框從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間t,在這一時(shí)刻整個(gè)線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢又是多大?θVVacdHF中性面問題5.若單匝線框從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間t,在這一時(shí)θVVθθV⊥V∥V∥V⊥acdHFb(θ=ωt)中性面瞬時(shí)值θVVθθV⊥V∥V∥V⊥acdHFb(θ=ωt)中性面瞬瞬時(shí)值峰值問題6.若n匝線框電動(dòng)勢又是多大?θV3V4acdHFb中性面瞬時(shí)值峰值問題6.若n匝線框電動(dòng)勢又是多大?θV3V4acd問題7.若有n匝線框在勻速轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)線框的總電阻為r,外電阻為R,則通過電阻的電流和電阻兩端的電壓分別是多少?θV3V4vui中性面問題7.若有n匝線框在勻速轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)線框的總電阻為r,外電阻問題8.前面是用表達(dá)式表示交流電的變化規(guī)律,怎樣用圖象表示交流電的變化規(guī)律?cbdaaaaabbbddddccc問題8.前面是用表達(dá)式表示交流電的變化規(guī)律,怎樣用圖象表示交tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=nBsωEm作圖時(shí)規(guī)定感應(yīng)電動(dòng)勢正方向?yàn)閐cbadcbdaaaaabbbddddccctωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=ntωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πiImcbdaaaaabbbddddccc作圖時(shí)規(guī)定感應(yīng)電流正方向?yàn)閐cbad思考：線圈在什么位置電流方向會(huì)發(fā)生改變？

tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πiImc【例１】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(dòng)，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，（1）感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值；（2）設(shè)時(shí)間t=0時(shí)線圈平面與磁感線垂直，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；abcdOO/B【例１】如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，匝數(shù)n=例２線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)刻線圈處于磁通量變化率最大位置

B、在A和C時(shí)刻穿過線圈的磁通量為最大

C、在B時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為π弧度

D、若從B時(shí)刻到D時(shí)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線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示，本節(jié)課小結(jié):2、正弦式交變電流的規(guī)律:(從中性面開始計(jì)時(shí))3、中性面的特點(diǎn)：1、交變電流:大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化磁通量最大為Φm；

e=0；電流方向改變。其中本節(jié)課小結(jié):2、正弦式交變電流的規(guī)律:(從中性面開始計(jì)時(shí))15-1交變電流5-1交變電流轉(zhuǎn)子電刷電刷定子轉(zhuǎn)子電刷電刷定子【演示實(shí)驗(yàn)】觀察二極管的發(fā)光情況交替發(fā)光通過二極管的電流方向發(fā)生變化線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是變化的G||－|－－【演示實(shí)驗(yàn)】觀察二極管的發(fā)光情況交替發(fā)光通過二極管的電流方向概念:1.交變電流:

大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化.

簡稱交流（AC）

2.恒定電流:大小和方向不隨時(shí)間變化的電流

直流電:方向不隨時(shí)間變化的電流。概念:1.交變電流:2.恒定電流:大小和方向不隨時(shí)間變問題1.在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,是磁場變化還是導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生電動(dòng)勢？a(b)(c)dvvacdHFb問題2.這兩條邊是否一直在切割?哪些邊在切割?問題1.在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,是磁場變化還是導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生電動(dòng)勢中性面的概念思考:在這個(gè)位置磁通量是多大?電動(dòng)勢是零此時(shí)線圈所在的平面叫做中性面a(b)(c)dvvabcdHF中性面的概念思考:在這個(gè)位置磁通量是多大?電動(dòng)勢是零此時(shí)線圈問題3.線框繞過ad和bc邊中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn),角速度大小為ω.問:ab邊和cd邊在B與S平行時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢分別是多大?acdHF問題3.線框繞過ad和bc邊中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn),角速度大小為ω.a(b)(c)dvvacdHF中性面用,,和表示a(b)(c)dvvacdHF中性面用,,問題4.線框在與中性面垂直位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是多大?a(b)(c)dvvE

=Eab+Ecd=BLabLadω=Bsω思考:磁通量是多大?acdHF中性面問題4.線框在與中性面垂直位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是多大?a(問題5.若單匝線框從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間t,在這一時(shí)刻整個(gè)線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢又是多大?θVVacdHF中性面問題5.若單匝線框從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間t,在這一時(shí)θVVθθV⊥V∥V∥V⊥acdHFb(θ=ωt)中性面瞬時(shí)值θVVθθV⊥V∥V∥V⊥acdHFb(θ=ωt)中性面瞬瞬時(shí)值峰值問題6.若n匝線框電動(dòng)勢又是多大?θV3V4acdHFb中性面瞬時(shí)值峰值問題6.若n匝線框電動(dòng)勢又是多大?θV3V4acd問題7.若有n匝線框在勻速轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)線框的總電阻為r,外電阻為R,則通過電阻的電流和電阻兩端的電壓分別是多少?θV3V4vui中性面問題7.若有n匝線框在勻速轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)線框的總電阻為r,外電阻問題8.前面是用表達(dá)式表示交流電的變化規(guī)律,怎樣用圖象表示交流電的變化規(guī)律?cbdaaaaabbbddddccc問題8.前面是用表達(dá)式表示交流電的變化規(guī)律,怎樣用圖象表示交tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=nBsωEm作圖時(shí)規(guī)定感應(yīng)電動(dòng)勢正方向?yàn)閐cbadcbdaaaaabbbddddccctωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=ntωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πiImcbdaaaaabbbddddccc作圖時(shí)規(guī)定感應(yīng)電流正方向?yàn)閐cbad思考：線圈在什么位置電流方向會(huì)發(fā)生改變？

tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πiImc【例１】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(dòng)，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，（1）感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值；（2）設(shè)時(shí)間t=0時(shí)線圈平面與磁感線垂直，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；abcdOO/B【例１】如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，匝數(shù)n=例２線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)刻線圈處于磁通量變化率最大位置

B、在A和C時(shí)刻穿過線圈的磁通量為最大

C、在B時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為π弧度