人教版選擇性必修第二冊(cè)3.1交變電流課件（21張）

第三章

交變電流火力發(fā)電水力發(fā)電

來(lái)自發(fā)電廠(chǎng)的電有什么特性?我們?cè)鯓硬拍芨玫乩盟?這一章我們就來(lái)學(xué)習(xí)與此相關(guān)的內(nèi)容。橫縣百合完全中學(xué)：韋衍虎182761435373.1交變電流問(wèn)題導(dǎo)入

演示：用示波器或電壓傳感器先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tI0tI0①交流電：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化②直流電：方向不隨時(shí)間變化大小不變變化（恒定電流）交流學(xué)生電源直流充電器演示

把兩個(gè)發(fā)光顏色不同的發(fā)光二極管"并聯(lián)，注意使兩者正、負(fù)極的方向不同，然后連接到教學(xué)用發(fā)電機(jī)的兩端。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，兩個(gè)磁極之間的線(xiàn)圈隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。觀察發(fā)光二極管的發(fā)光情況。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了什么?II現(xiàn)象：兩個(gè)二極管會(huì)交替發(fā)光說(shuō)明：發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電電流方向在不斷變化。二、交變電流的產(chǎn)生1.發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)線(xiàn)圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中只有AB和CD邊在做切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)滑環(huán)電刷而B(niǎo)C和AD邊總是沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)。×?2.交流電的產(chǎn)生原理AB、CD邊都沒(méi)有切割磁感線(xiàn)E=0、I=0AB邊向下切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流的方向B→ACD邊向上切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流的方向D→C電流：B→A→D→C→BIAB、CD邊都沒(méi)有切割磁感線(xiàn)，剛才產(chǎn)生電流消失，即E=0、I=0。CD邊向下切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流的方向C→DAB邊向上切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流的方向A→B?電流：B→A→D→C→B×I3.交流電的方向ioT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πt甲乙丙丁戊（甲）E=BLvsinθ當(dāng)θ=90時(shí)，即速度方向垂直磁感線(xiàn)方向時(shí)，E最大→I也最大

線(xiàn)圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，交流電方向改變一次，線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，交流電的方向改變兩次。4.中性面中性面與中性面垂直的平面ΦE

最大000最大最大→與磁場(chǎng)垂直的平面oT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πt甲乙丙丁戊（甲）ΦA(chǔ)（B）D（C）三、交變電流的變化規(guī)律v11v⊥BACDld①線(xiàn)圈與中性面的夾角是多少？②AB邊的速度多大？③AB邊切割磁感線(xiàn)的有效速度多大？θ=wt④AB邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？⑤線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？v11v⊥BACDlde=eAB+eDC線(xiàn)圈的面積：S=lde=wBSsinwt，若為N匝線(xiàn)圈，則Em=NwBS.設(shè)Em=wBS，則有e=Emsinwt正弦式交流電的圖像（中性面計(jì)時(shí)）所以電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間t，按正弦規(guī)律變化。路端電壓：電路中的電流：u=Umsinwti=Imsinwt不同形式的交流電

正弦式電流是最簡(jiǎn)單、最基本的交變電流。電力系統(tǒng)中應(yīng)用的大多是正弦式電流。在電子技術(shù)中也常遇到其他形式的交流。線(xiàn)圈（叫電樞）→產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)磁極→產(chǎn)生磁場(chǎng)①基本組成②基本種類(lèi)旋轉(zhuǎn)電樞式→電樞動(dòng)，磁極不動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁極式→磁極動(dòng)，電樞不動(dòng)四、交流發(fā)電機(jī)

無(wú)論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子。旋轉(zhuǎn)電樞式的缺點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)磁極式的優(yōu)點(diǎn)：電壓高會(huì)火花放電、電樞無(wú)法做大高電壓、高功率輸出兩種發(fā)電機(jī)的比較課堂練習(xí)例1：一臺(tái)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(shì)的峰值為Em=400V，線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=100πrad/s，試寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)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2000Ω，電路中電流的峰值是多少？寫(xiě)出電流瞬時(shí)值的表達(dá)式。解：假定發(fā)電機(jī)從線(xiàn)圏中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圏中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為：e=Emsinwt數(shù)據(jù)代入：e=400sin100πt不計(jì)發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻，電流中電流峰值：所以瞬時(shí)值：i=Imsinwt=0.2sin100πt.課堂練習(xí)例2：KLMN是一個(gè)豎直的矩形導(dǎo)線(xiàn)框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)框面積為S，MN邊水平，線(xiàn)框繞某豎直固定軸以角速度w勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在MN邊與磁場(chǎng)方向的夾角到達(dá)30°的時(shí)刻，導(dǎo)線(xiàn)框中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)e的大小是多少