交变电流课件-高二物理人教版(2019)选择性必修二册

θ
v
t
vd
2
v vsin
e v e BL BLd sint
AB
AB
2
同理可知CD切割磁感线产生的电动势与AB切割磁感线 产生的电动势相等，总电动势
e BLdsint BSsint
令 Em BS，则e Em sint
对e Em sint的理解：
1.线圈匝数为N,则 Em NBS
核心素养 物理观念
科学思维
物理观念
问题：用示波器或电压传感器先观察电池供给的电压的波形，再观 察学生电源交流档供给的电压的波形，这两种波形各有什么特点？
一.交变电流
在显示屏上显示的电压（或）电流随时间变化的图像，叫做波形图。
电动势，电压或电流随时间周期性的变化， 这样的电流叫作交变电流（AC）； 方向不随时间变化的电流叫直流（DC）
图像可能是 正弦图像
二.交变电流的变化规律
与磁场垂直的平面叫中性面。
问题引导： 1.线圈位于中性面时，磁通量等于多少？感应 电动势等于多少？ 2.线圈转到什么位置，感应电流方向发生变化？
线圈位于中性面计t=0，设线圈以角速度ω匀速转到， AB=CD=L,AD=BC=d,则经t时间后，求1.线圈与中性面的夹角θ？ 2.AB边的速度？ 3.AB边速度方向与磁场方向的夹角？ 4.AB 边产生的感应电动势？
2.根据闭合电路欧姆定律可知，i
r
e R
Em sint
rR
I m sint
其中I
m
Em
rR
u
iR
I
m
Rsint
U
sint
m
其中U m I m R
Em,I m,U m是电动势，电流，电压的最大值，也叫峰值；
e，i，u是电动势，电流，电压的瞬时值。
按正弦规律变化的电 动势，电流，电压统 称为正弦式交变电流。
[例题3]．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。
若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则（ B ）
A．线圈中D时刻磁通量的变化率最大 B．线圈在0.1s时有最大的感应电动势 C．线圈中0时刻与0.1s时刻电流的方向相同 D．线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.314V
甲
乙
丙
丁
甲
乙
丙
丁
问题ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ导：
1.在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中的电流向哪个方向流动？在 线圈由丙转到丁的过程中，AB边中的电流向哪个方向流动？ 2.当线圈转到什么位置时线圈中没有感应电流？当线圈转到什么位 置时线圈中感应电流最大？
3.假设电流从E流向F为正，大致画出电流表电流随时间变化的曲线。
观察交变电流的方向
把两个发光颜色不同的发光二极管并联，注意使两者正负极的方向 不同，然后连接到教学用发电机两端（图3.1-2）.转动手柄，两个 磁极之间的线圈随着转动。观察发光二极管的发光情况。 实验现象说明了什么？
一.交变电流的产生
两磁极之间产生的磁场近似为匀强磁场，n匝线圈只画1匝线圈 问题1：线圈逆时针匀速转动，切割磁感线的是哪些边？ 2.画出甲，乙，丙，丁的平面图（正视图）
1.交变电流
人教版（2019）高中物理选择性必修第二册 第三章交变电流
教学目标
课程标准
1.理解交变电流，正弦式交变电流概念，会用 图像和公式描述正弦式交变电流。
2.经历建立正弦式交变电流模型，推理得出正 弦式交变电流表达式。
3.从能量转化角度了解发电机，知道旋转电枢 式发电机与旋转磁极式发电机的不同。
ɸ
e N ，其中 为 - t图像的斜率
t
t
t
o
3.正弦式电流是最简单，最基本的交变电流。
三.交变发电机
旋转电枢式发电机：电枢装在转子上，只用于小容量电机。 旋转磁极式发电机：磁极装在转子上，大中型容量电机。 发电机的转子由不同的装置带动，轻分析火力发电，水力发 电能量的转化？
【例题1】下列各图中，线圈中不能产生交变电流的有（ B ）
A
B
C
D
【例题2】．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场垂直的轴匀
速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙
所示，则下列说法正确的是（ D ）
A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小 B．t=0.01s时穿过线框的磁通量变化率最大 C．该线框匀速转动的角速度大小为50πrad/s D．感应电动势瞬时值为22V时，线框平面与中性面的夹角为45°