【物理】交變電流 課件-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用—發(fā)電機線圈磁體皮帶手柄觀察思考1：將手搖發(fā)電機模型與小燈泡連接成閉合電路，勻速轉(zhuǎn)動手柄，線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動，觀察燈泡亮度有何變化？這說明了什么？現(xiàn)象及結(jié)論1：小燈泡發(fā)光，亮度在變化，說明通過小燈泡的電流大小有變化，說明手搖發(fā)電機模型所產(chǎn)生的電流大小在變化。觀察思考2：將小燈泡換成電流計，勻速轉(zhuǎn)動手柄，線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動，觀察電流計指針的變化？說明了什么？現(xiàn)象及結(jié)論2：電流計指針在零刻線兩側(cè)擺動，說明手搖發(fā)電機模型所產(chǎn)生的電流方向在變化?！?.1交變電流直流：方向不變的電流。恒定直流：大小和方向均不變的電流。交變電流的種類(1)正弦交流電(2)示波器中的鋸齒波掃描電壓(3)電子計算機中的矩形脈沖(4)激光通信中的尖脈沖一、交變電流——大小和方向隨時間作周期性變化的電流。正弦交流電的產(chǎn)生示意圖二、正弦交變電流的產(chǎn)生圓環(huán)與電刷的作用：使線圈在轉(zhuǎn)動時保持與外電路的連接線圈（切割磁感線）圓環(huán)電刷——線圈繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動理論探究——正弦交變電流的表述磁場視為磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。線圈簡化為單匝矩形線圈abcd，ab邊長為L1，bc邊長為L2，線圈繞垂直于磁場的中心軸OO’沿逆時針方向以角速度ω轉(zhuǎn)動。線圈中感應(yīng)電動勢怎樣隨時間變化？線圈轉(zhuǎn)動，ab和cd切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。a(b)d(c)vvOv1v2

L2L1線圈平面垂直于磁場，ab、cd不切割磁感線，感應(yīng)電動勢為零.線圈從中性面開始計時，t時刻:三、正弦交變電流的表述線圈平面平行于磁場，ab、cd垂直切割磁感線，感應(yīng)電動勢最大.e=NBSωsinωt=EmsinωtEm=NBSω(線圈平面垂直于磁場，此時磁通量最大，磁通量的變化率最小，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零，線框所在的平面稱為中性面。)重要?。?！eoT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωttEm

當(dāng)此交流電通過電阻R時，其電流與加在它兩端的電壓必然也遵循正弦規(guī)律變化.u=Umsinωti=Imsinωt注意:在上式中

e、

u、i叫交流電瞬時值;Em、Um、Im叫交流電最大值.當(dāng)t

=0時刻，線圈位于中性面，

產(chǎn)生的交流電按正弦規(guī)律變化；若t

=0時刻，線圈平行與磁場，產(chǎn)生的交流電按余弦規(guī)律變化。電流i隨時間t變化的關(guān)系是：外電路兩端的電壓u隨時間t變化的關(guān)系是：V1、矩形線圈繞垂直于勻強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變化規(guī)律如圖所示．下面說法正確的是（）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為零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

改變方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大2、如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時(

)A．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流B．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢C．線圈繞P1和