高二物理交流電的產(chǎn)生

1、高二物理交流電的產(chǎn)生教學(xué)目的：l、交變電流的產(chǎn)生即變化規(guī)律。2、會用公式和圖像表示交變電流。3、培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗?zāi)芰退季S能力。教學(xué)重點： 用公式和圖像表示交變電流教學(xué)難點： 用公式表示交變電流的方法教學(xué)用具： 幻燈片、交流發(fā)電機模型、演示電流表、教學(xué)過程：一、知識回顧教師：如何產(chǎn)生感應(yīng)電流？ 請運用電磁感應(yīng)的知識，設(shè)計一個發(fā)電機模型。學(xué)生設(shè)計：讓矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動。二、新課教學(xué)： 1、交變電流的產(chǎn)生演示1 出示手搖發(fā)電機模型，并連接演示電流表當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，電流表的指針隨著線圈的轉(zhuǎn)動而擺動，線圈每轉(zhuǎn)動一周指針左右擺動一次。 表明電流強度的大小和方向都做周期性的變化，這種電流叫

2、交流電。2、交變電流的變化規(guī)律投影顯示：矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的四個過程分析：線圈bc、da始終在平行磁感線方向轉(zhuǎn)動，因而不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，只起導(dǎo)線作用。（1）線圈平面垂直于磁感線（a圖），ab、cd邊此時速度方向與磁感線平行，線圈中沒有感應(yīng)電動勢，沒有感應(yīng)電流。教師強調(diào)指出：這時線圈平面所處的位置叫中性面。中性面的特點：線圈平面與磁感線垂直，磁通量最大，感應(yīng)電動勢最小為零，感應(yīng)電流為零。（2）當(dāng)線圈平面逆時針轉(zhuǎn)過900時（b圖），即線圈平面與磁感線平行時，ab、cd邊的線速度方向都跟磁感線垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，這時感應(yīng)電動勢最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大。（3）再轉(zhuǎn)過900時（c

3、圖），線圈又處于中性面位置，線圈中沒有感應(yīng)電動勢。（4）當(dāng)線圈再轉(zhuǎn)過900時，處于圖d位置，ab、cd邊的瞬時速度方向，跟線圈經(jīng)過 （圖2）位置時的速度方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向也跟在（圖2）位置相反。（5）再轉(zhuǎn)過900線圈處于起始位置（e圖），與a圖位置相同，線圈中沒有感應(yīng)電動勢。線圈中的感應(yīng)電動勢的大小如何變化呢？在場強為B的勻強磁場中，矩形線圈邊長為l，逆時針繞中軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為，從中性面開始計時，經(jīng)過時間t。 線圈轉(zhuǎn)動的線速度為v=l/2，轉(zhuǎn)過的角度為=t，此時ab邊線速度v以磁感線的夾角也等于t，這時ab邊中的感應(yīng)電動勢為同理，cd邊切割磁感線的感應(yīng)電動勢為：就整個線圈來看，

4、因ab、cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電勢方向相同，是串聯(lián)，所以當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時，即t=/2，這時感應(yīng)電動勢最大值m=BS感應(yīng)電動勢的瞬時表達式為e= msint可見在勻強磁場中，勻速轉(zhuǎn)動的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是按正弦規(guī)律變化的。即感應(yīng)電動勢的大小和方向是以一定的時間間隔做周期性變化。當(dāng)線圈跟外電路組成閉合回路時，設(shè)整個回路的電阻為R，則電路的感應(yīng)電流的瞬時值為表達式感應(yīng)電流瞬時值表達式 i=Imsint這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流3、交流電的圖像交流電的變化規(guī)律還可以用圖像來表示，在直角坐標系中，橫軸表示線圈平面跟中性面的夾角（或者表示線圈轉(zhuǎn)動經(jīng)過的時間t），縱坐標表示感應(yīng)電動勢e（

5、感應(yīng)電流I）。4、交流發(fā)電機（1）發(fā)電機的基本組成：用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈（叫電樞）用來產(chǎn)生磁場的磁極（2）發(fā)電機的基本種類旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機（電樞動磁極不動）旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機（磁極動電樞不動）無論哪種發(fā)電機，轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子，不動的部分叫定子例題：一矩形線圈，面積為s，匝數(shù)為N，在場強為B的勻強磁場中繞著中軸oo做勻速轉(zhuǎn)動，角速度為，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計時，求：（1）線圈中感應(yīng)電動勢的最大值？（2）線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達式？（3）若線圈中的電阻為R，則線圈中的電流的最大值為多少？（4）線圈中的電流瞬時表達式三、課堂練習(xí)：1、交流電的電流-時間圖像如圖所示，電流為零的時刻是 ，這些時刻線圈與中性面的夾角為 。電流最大的時 ，這時線圈平面于中性面的夾角為 。2、對于正弦交流電，下列說法正確的是： （ ）A、 線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小改變兩次B、 線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小不變。 C、 線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小隨時改變 D、 線圈轉(zhuǎn)動一周，電流大小改變四次3、手搖發(fā)電機轉(zhuǎn)動時，小燈泡為何一閃一閃的呢？（1）燈泡發(fā)光需要一定的電壓，當(dāng)U定Um時，就能使燈泡發(fā)光。（2）如圖所示，當(dāng)T1tT2時間內(nèi)，小燈泡亮了，當(dāng)T2tT3時間內(nèi)，小燈泡變暗了，在T3tT4時間內(nèi)小燈泡又亮了。（3）