2012高二物理课件：第二章第一节认识交变电流(粤教版选修3-2)

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2012高二物理学案2.1认识变交电流(粤教版选修3-2)

2.1 认识变交电流学案（粤教版选修3-2）【思维激活】1.用打点计时器做《测量匀变速运动的加速度》的实验，在实验的过程中由于某种原因，所使用的交变电流的频率稍有增大，而实验人不知这一变化，那么，它所测量的加速度比实际的是偏大还是偏小？提示：该实验是用相等时间内相邻位移之差等于常数来测量的，公式为2aT x =∆，其中T 是交变电流的周期，fT 1=，所以，x f a ∆⋅=2，有关的测量是在频率改变的情况下进行的，代入数据还是按50Hz 来计算，因此计算的结果比实际偏小。

闭合线圈在磁场中转动时，在什么位置电流最大，在什么位置电流方向发生改变？【自主整理】1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流，（俗称交流）随时间按正弦规律变化的交变电流，叫做正弦式电流，正弦式电流的图像可以是正弦图象，也可以是余弦图象。

2.交变电流的产生：（1）产生机理如图2-1-1所示，将一个平面线圈置于匀强磁场中，线圈与外电路相连，组成闭合回路，使线圈绕垂直磁感线的轴OO ′做匀速转动时线圈中就会产生交变电动势和交变电流。

图2-1-1（2）中性面平面线圈在匀强磁场中旋转，当线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这个位置叫做中性面，线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大磁通量的交化率为零，感应电动势为零线圈经过中性面时，内部的感应电流方向要改变一次。

【高手笔记】交变电流的产生，来自于线圈在匀强磁场中的转动，而它的变化规律，就由线圈切割磁感线的规律所决定，交变电流的生产原理为电磁感应现象，分析交变电流产生的过程时注意应用感应电流产生的条件，感应电流方向判定等“电磁感应”相关知识，分析交变电流变化规律时注意应用图像的方法对感应电动势的变化，感应电流的变化，磁通量的变化进行对比分析，以降低难度，化难为易。

【名师解惑】1.正弦交变电流的瞬时值表达式是怎样导出的？剖析：设线圈从中性面起经时间t 转过角度θ，则θ=ωt ，此时两边ab 、cd 速度方向与磁感线方向的夹角分别为ωt 和180°-ωt ，如图2-1-2所示，它们产生的感应电动势同向相加，整个线圈中的感应电动势为：图2-1-2e=BL ab υsin ωt +BL cd =υsin （180°-ωt ） =2BL ab υsin ωt因为2·ad Lωυ=代入上式中得 e=BSωsin ωt +E m sin ωt对纯电阻电路，设闭合电路总电阻为R ，由欧姆定律得闭合回路的电流瞬时值t I t RE R e i m mωωsin sin ===。

粤教版选修3-2物理：第2章-交变电流《认识交变电流、交变电流的描述》课件

(2)整个线圈中的感应电动势由 AB 和 CD 两部分组成，且 eAB＝eCD，所以
甲：e＝0 乙：e＝ eAB＋eCD＝BSω· sin ωt 丙：e＝ BSω
(3)若线圈有 N 匝，则相当于 N 个完全相同的电源串联，所以
甲：e＝0 乙：e＝ NBSωsin ωt 丙：e＝ NBSω
学习目标
知识储备
典例精析
课堂小结
自我检测
ΔΦ 1.n Δt
BLv
2.楞次右手
一、观察交变电流的图象电流电压示波器
二、交变电流的产生 1.交流线圈磁极转动滑环电刷 2.垂直不切割
三、用函数表达式描述交变电流 Em· sin ωt 瞬时 2.两峰值 nBSω 四、用图象描述交变电流
学习目标
知识储备
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
三、交变电流的规律
例3 有一个正方形线圈的匝数为 10 匝，边长为 20 cm，线圈总电阻为 1 Ω，线圈绕 OO′ 轴以 10π rad/s 的角速度匀速转动，如图 7 所示，匀强磁场的磁感应强度为 0.5 T，问： (1)该线圈产生的交变电流电动势的峰值、电流的峰值分别是多少. (2)若从中性面位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的表达式. (3)线圈从中性面位置开始，转过 30° 时，感应电动势的瞬时值是多大.
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
[要点提炼] 1.正弦式交变电流瞬时值表达式： (1)当从中性面开始计时：e＝ Emsin ωt . (2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e＝ 2.正弦式交变电流的峰值表达式：Em＝ 3.两个特殊位置： (1)中性面：线圈平面与磁场 e 为 0 ，i 为 0 ，Φ

高中物理第2章交变电流第1节认识交变电流课件粤教选修32粤教高中选修32物理课件

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比较内容位置
交变电流的产生两种特殊位置的比较
中性面
中性面的垂直面
线圈平面与磁场垂直
线圈平面与磁场平行
图示
磁通量
12/9/2021
最大
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零
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磁通量变化率感应电动势感应电流电流方向
12/9/2021
零零零改变
第十八页，共三十一页。
D [磁通量在变大，但磁通量的变化率在变小，故电动势在减小．]
12/9/2021
第二十九页，共三十一页。
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2021/12/9
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第二章交变(jiāo biàn)电流
内容总结 (nèiróng)
No
Image
12/9/2021
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交变电流理解的两点注意 (1)只要电流的方向发生变化，即为交变电流，若方向不变，尽管大小变化，亦为直流电． (2)在 i-t 或 u-t 图象中，正负表示方向，若题中给出了 i-t 或 u-t 图象，一定要注意图象的坐标原点是否为 0，图中 i 或 u 值有无正负变化．
和感12/9/应2021 电流均为最大，故 C、D 均错误．]
第二十页，共三十一页。
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线圈在匀强磁场中转动问题的三点注意
(1)矩形线框在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，但不是唯一方式．
(2)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ 最大，ΔΔΦt ＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变．
化、12/9/方2021 向不变，是直流电，故选 B.]

粤教版高中物理选修3-2课件：2-第一节认识交变电流

zxxkw
线圈转动到中性面的垂面时，磁通量为零、磁通量的变化率最大、感应电动势最大。
zxxkw
a（b）、d（c）边垂直切割磁感应线，
特点:B∥S，φ=0，E最大，I最大，感应电流方向b到a
１、交变电流：大小和方向都随时间
做的周电期流性叫变做交化变电流．
电压和电流随时间按正弦交流电．
zxxkw
特点:B⊥S，Φ最大， E=0,I=0中性面
没有边切割磁感应线
b
c
a
d
kA
L
B
zxxkw
无电流
c
d
b
K L
A
a
B
电流最大、方向：d-a-b-c-d
c
b
dk
a
A
L
B
b a
c
K A
L
d
B
b
c
a
d
kA
L
B
无电流
电流最大、方向: a-d-c-b-a
无电流
线圈转一周有两次经过中性面，每次经过中性面时，线圈中的电流改变方向，每转一周电流的方向改变两次。
正弦规变律化的交流电叫
２、交流电zxx的kw 产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产
生正弦交流电．
３、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位
置叫做中性面．线圈平面每经过中性面一次，
感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，
zxxkw zxxkw zxxkw
（2）线圈经过中性面时，电流将改变方．
2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电动势最大。

高二物理粤教版选修3-2课件2.1认识交变电流(问题探究式)

知识链结
1．如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsin ωt的图是( )
线圈只有在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，且从中性面开始计时，产生的电动势e＝ BSωsin ωt，由此判断，只有A选项符合．
2 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图
电流方向改变多少次?
二、交变电流的产生 1.中性面：垂直磁场方向的平面．
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大φ=BS，但△φ/△t =0最小，（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的感应电动势为零．（ 2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次． 2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电动势最大。
N N
S S
二、交变电流的产生
B∥S Φ=0 E最大
I最大
感应电流方向a到b
线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈中的电动势最大 (V⊥B)
二、交变电流的产生
B⊥ S V // B
Φ最大
E=0 I=0
中性面
B∥ S V⊥ B Φ=0 E、I最大
感应电流方向b到a
二、交变电流的产生
思考与讨论
线圈转动一周，多少次经过中性面?
二、交变电流的产生
交变电流是如何产生的呢？
二、交变电流的产生
1、线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
（1）在线圈转动的过程中，那些边会产生感应电动势？
ab边
cd边
（2）怎样将立体图转化为平面图？
二、交变电流的产生
将立体图转化为平面图

高中物理第二章第一节认识交变电流课件粤教版选修3-2

交变电流的产生过程分析．如图所示，线圈沿逆时针方向转动．
【典例 1】 (多选)下图中哪些情况线圈中产生了交流电( )
1．如图所示，矩形闭合线圈 ABCD 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴 OO′以恒定的角速度转动，当线圈平面转到与磁场方向垂直的位置时( )
2．如图是交流发电机的示意图．线圈 abcd 在磁场中匀速转动产生交流电．线圈的 ab 边和 cd 边连在两个金属滑环上，两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连．当线圈沿逆时针方向转动时，关于电流方向以下判断正确的是( )
提炼知识 1．交流与直流． (1)交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫作交变电流，简称交流． (2)恒定电流：强弱和方向都不随时间变化的电流，叫作恒定电流，简称直流．
小试身手 1．甲、乙两电路中电流与时间关系如图所示，属于交变电流的是( )
图甲 A．甲、乙都是 C．乙是，甲不是
1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴 OO′匀速转动，如图所示位置( )
A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小
第二章交变电流
学习目标
1. 知道交变电流和恒定电流. 2. 知道交流发电机的构造，理解交变电流产生的原理. 3. 理解中性面的概念．
重点难点
重点难点
1.知道什么是交变电流. 2. 掌握交变电流的产生和特点．
1.理解线圈平面处于中性面时的特征. 2.交变电流产生的过程分析.
知识点一交变电流
图乙 B．甲是，乙不是 D．甲、乙都不是
知识点二交变电流的产生

高中物理第2章交变电流本章导学课件粤教版选修3_2

尖子生好方法:听课时应该始终跟着老师的节奏，要善于抓住老师讲解中的关键词，构建自己的知识结构。利用老师讲课的间隙，猜想老师还会讲什么，会怎样讲，怎样讲会更好，如果让我来讲，我会怎样讲。这种方法适合于听课容易分心的同学。
2019
thank
you!
2019/5/21
一、“超前思考，比较听课”
什么叫“超前思考，比较听课”？简单地说，就是同学们在上课的时候不仅要跟着老师的思路走，还要力争走在老师思路的前面，用自己的思路和老师的思路进行对比，从而发现不同之处，优化思维。
比如在讲《林冲棒打洪教头》一文，老师会提出一些问题，如林冲当时为什么要戴着枷锁？林冲、洪教头是什么关系？林冲为什么要棒打洪教头？••••••
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5
• 3．用理想化模型理解理想变压器的原理；
• 4．用能量守恒法分析变压器及远距离输电问题；
• 5．用制约法分析交变电流的动态变化问题．
编后语
有的同学听课时容易走神，常常听着听着心思就不知道溜到哪里去了；有的学生，虽然留心听讲，却常常“跟不上步伐”，思维落后在老师的讲解后。这两种情况都不能达到理想的听课效果。听课最重要的是紧跟老师的思路，否则，教师讲得再好，新知识也无法接受。如何跟上老师饭思路呢？以下的听课方法值得同学们学习：
老师没提了一个问题，同学们就应当立即主动地去思考，积极地寻找答案，然后和老师的解答进行比较。通过超前思考，可以把注意力集中在对这些“难点”的理解上，保证“好钢用在刀刃上”，从而避免了没有重点的泛泛而听。通过将自己的思考跟老师的讲解做比较，还可以发现自己对新知识理解的不妥之处，及时消除知识的“隐患”。
本章导学
• 本章在电磁感应的基础上讲述了线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的规律，以及交变电流的输送问题．在学习中要重点掌握六个概念，四个值的应用，三个规律，三个元件对交变电流的作用，两个损失等．

粤教版高中物理选修3-2课件第二章：交变电流第一、二节认识交变电流义变电流的描述.pptx

交变电流的大小和方向都是随时间变化的那么我们如何来表示交变电流的大小和方向呢
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第二章：交变电流
第一、二节认识交变电流、交变电流的描述
一、电流的分类：
1、直流电：电流方向不随时间变化，其大小可以随时间变化的电流叫直流电
2、交流电：电流方向随时间变化，其大小可以随时间变化的电流叫交流电 3、恒定电流：强弱和方向都不随时间改变，的电流叫恒定电流。其i–t 图线是一条平行于时间轴的直线
交变电流规
律的推导:
eab Bl1v sin t
v l2
2
由上两式可得： eab
Bl1
l2 2
sin t
又 eab ecd 且串联，所以整个线圈产生的电动势：
e eab ecd bl l2 sin t Bs sin t
令 E由m此可B见s，则Em：与e线圈的E形m s状i和n 转轴t 的如位有置ENm无匝关线N。圈Bs，则
5、中性面的特点：
1、线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零。
2、线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次．
提出问题：
交变电流的大小和方向都是随时间变化的，那么我们如何来表示交变电流的大小和方向呢？
四、用函数表达式描述交变电流的规律：
大小变化规律-------按正弦规律变化：
叫e电动Em势s的in最t大值叫i 电I流m的sin最大t 值叫u 电压U m的s最in大值t
Em Bs
Im
Em R
um ImR
如有N匝线圈，则
Em NBs
e Em sint
Em Bs

粤教版-选修3-2--第一节认识交变电流名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件

电流减小
dcba
电流增大
dcba
电流减小
abcd
abcd
dcba
dcba
电流增大
电流减小
电流增大
电流减小
中性面：线圈平面与磁感线垂直旳位置叫做中性面．
位置
磁通量φ
φ/ t
感应电动势
a中性面 • b中
最大
性零面
旳垂
零
面最大
零
最大
零
最大
不变
c中性面
最大零零零变化
• b中性零面旳垂面最大
交流发电机：产生交变电流旳装置称为交流发电机。可
分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机。（课本
P41页资料活页）
在线圈转动旳过程中，电流是怎样变化旳呢?
如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动旳四个过程
①何时磁通量最大？何时磁通量最小？ ②何时电动势最大？何时电动势最小？ ③线圈中旳电流大小和方向怎样变化？
从示波器显示旳图象可知，小灯泡两端旳
电压是按正弦规律
变化旳，即经过小灯泡旳电流是按正弦规律变化旳。研究表白，我们日常生活和生产中所使用旳交变电流是按正弦规律变化旳交变电流。
交变电流是怎么产生旳呢？
三、交变电流旳产生
演示试验二：把电流表接入模型发电机旳输出端，摇动发电机手柄，使线圈在磁极之间转动，观察电流表指针摆动情况。
（3）线圈经过中性面时，电流将变化方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向变化两次．
课堂小结:
一、交变电流旳图象波形：大小和方向都随时间周期性变化；日常生活和生产中所使用旳交变电流是按正弦规律变化旳交变电流；二、交变电流旳产生由交流发电机产生:线圈在磁场中匀速转动，产生旳电流大小和方向都随时间做周性变化；

粤教版高中物理选修3-2课件第2章-第1节

交变电流
1.基本知识 (1)恒定电流：强弱和方向都不随时间改变的电流，简称
直流．
(2)交变电流：强弱和方向都随时间作周期性变化的电流，简称交流． (3)波形图：电流或电压随时间变化的图象． (4)日常生活和生产中所使用的交变电流是按正弦规律变化的交变电流．
2．思考判断 (1)交变电流是方向随时间作周期性变化的电流．(√) (2)只有按正弦规律变化的电流才是交变电流．(×) (3)大小随时间做周期性变化的电流叫交变电流．(×)
【提示】不是．磁通量最大时，感应电流为零．
交变电流的产生过程
【问题导思】 1．用什么方法可以产生交变电流？ 2．电路中交变电流的方向是如何变化的？
1．产生如图 2－1－3 所示，用矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流．
图 2－1－3
(1)切割磁感线的有效边是图中的 ab 和 cd. (2)线圈平面平行磁感线的位置，即通过线圈平面的磁通量为零的位置 (图乙、丁中位置 )，两有效边的切割速度方向垂直磁感线，产生的感应电动势最大． (3)线圈平面垂直磁感线的位置，即通过线圈平面的磁通量最大的位置，两有效边的切割速度方向平行磁感线，不切割磁感线，线圈中的感应电动势为零．
2．思考判断 (1)只要闭合线圈在磁场中转动就会产生交变电流．(×) (2)交变电流是矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动产生的电流．(×) (3)矩形闭合线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速运动，当线圈与磁感线平行时，磁通量最小，电流最大．(√)
3．探究交流一个矩形闭合线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动时，将产生大小、方向都随时间周期性变化的电流．当穿过线圈的磁通量越大的时候，感应电流也越大吗？
3．探究交流如图 2－1－1 所示的电流是交变电流吗？

高中创新设计物理粤教版选修3-2课件：第二章 1-2 认识交变电流交变电流的描述

答案
【深度思考】
(1)交变电流的大小一定是变化的吗？答案变的. (2)交变电流与直流电的最大区别是什么？答案交变电流与直流电的最大区别在于交变电流的方向发生周期交变电流的大小不一定变化，如方波交变电流，其大小是不
性变化，而直流电的方向不变.
答案
典例精析
例1
如图所示的图象中不属于交变电流的有( D )
图1 答案能，因为图中产生交变电流的关键因素是轴垂直于磁感线，线
答案
圈闭合，对轴的位置和线圈形状没有特别要求.
典例精析
例2
如图所示线圈中无法产生交变电流的是( A )
解析
由交变电流的产生条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈
的形状及转轴的位置没有特别要求.故选项A正确.
解析答案
例3
如图2所示为演示交流电产生的装置图，关于这个实验，正确的
典例精析
例5
线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图 7所示，由 )
图可知(
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置
B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度
4.两个特殊位置物理量的特点名称位置中性面线圈平面与磁场垂直中性面的垂面线圈平面与磁场平行
磁通量
磁通量的变化率感应电动势电流方向
最大
零零改变
零
最大最大不变
【深度思考】
如果将图 1 中的线圈 abcd 换为三角形，轴 OO′ 也不在中心位置，其他条件不变，还能产生交变电流吗？
Em e i＝＝ sin ωt＝Imsin ωt. R＋r R＋r
答案
3.对感应电动势峰值的理解 (1)对转轴的要求：在线圈所在平面内且与磁场垂直.当线圈平面与磁场平行时，线圈中的感应电动势达到峰值，且满足Em＝nBSω. (2)决定因素：由线圈匝数n、磁感应强度B、转动角速度ω和线圈面积S决定，

粤教版高中物理选修3-2课件认识交变电流课件2

教学
B．磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，当
方
堂
案磁通量的变化率最大
设
双基
计
达
C．线圈平面每次经过中性面时，感应电流的方向不会标
课
前自
发生改变
课
主
时
导学
D．线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，磁通量的变
作业
化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变
菜单
YJ ·物理选修3-2
课堂互动探究
教 2－1－1(a)、(b)．转动手柄，两个磁极之间的线圈随着转动．发
学方
光二极管都能发光，说明发电机发出的电流方向在改变，这
当堂
案种电流是怎样产生的，具有什么特点呢，这节课来探讨这些双
设
基
计问题．
达
标
课
前
自
课
主
时
导
作
学
业
图教 2－1－1
菜单
●教学流程设计
教学教法分析
课堂互动探究
教学
线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为当
方
堂
案设
b→a→d→c.
双基
计
达
线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为标
课
前自
a→b→c→d.
课
主
时
导学
线圈由丁位置回到甲位置过程中，电流方向为
作业
a→b→c→d.
菜单
YJ ·物理选修3-2
教学教法分析
教学方案设计
课前自主导学
菜单

粤教版高中物理选修3-2课件认识交变电流课件1

从中性面开始计时，则有：
(1)瞬时电动势的表达式：e＝Emsin ωt 或_e__＝__N__B_S__ω__s_i_n__ω__t_.e
表示交流电的__瞬___时__值___，Em 表示交流电的__最__大___值___，ω 表示交
流电的 (2)_瞬_角_时_速_电_度_流__的_．表达式：_i_＝__N__B_S_ω_R_s_i_n_ω__t_.
由闭合电路欧姆定律得：
栏
目
i＝R＋e r＝RE＋mrsin ωt，即写成：i＝Imsin ωt，R 两
链接
端电压写成：u＝Um sin ωt.
交流发电机在工作时电动势为 e＝ Emsin ωt，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减少一半，其他条件不变，则电动势为( )
栏目链接
栏目
链
位置，必定是线圈平面与磁感线垂直的位置，是穿过接
线圈的磁通量最大的位置．
答案：ABD
►练习
1．如图是交流发电机的示意图．线圈 abcd 在磁场中匀速转动产
生交流电．线圈的 ab 边和 cd 边连在两个金属滑环上，两个滑环通过
金属片做的电刷和外电路相连．当线圈沿逆时针方向转动时，关于电
栏
目
流方向以下判断正确的是( )
链
接
A．当线圈转到图甲的位置时，线圈中的电流方向为
d→c→b→a
B．当线圈转到图乙的位置时，线圈中的电流方向为栏
a→b→c→d
目链
接
C．当线圈转到图丙的位置时，线圈中的电流方向为
d→c→b→a
D．当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为
a→b→c→d
解析：AC、甲丙图中，ab 和 cd 边运动方向与磁感线方向平行，

高中物理第二章交变电流第一节认识交变电流课件粤教版选修32

B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值最小
22
第二十二页，共31页。
例3、线圈从中性面开始转动，角速度是ω，线圈中的感应
电动势的峰值是Em，那么(nà me)在任一时刻t感应电动势的瞬时值e
为
．若电路总电阻为Ｒ，则感应电流的
12
第十二页，共31页。
B⊥S
中v∥性B (zhōng xìng) 面
Φ最大 E=0 I=0
B∥S
Φ=0
v⊥B
E、I最大
感应电流(gǎnyìng diàn liú)方向b到a
13
第十三页，共31页。
判断此位置有没有感应电流(gǎnyìng diàn liú)，方向怎么样？
V//B
N
b
N
c
a
v
a
则发电机的感应(gǎnyìng)电e动势NBSsin t Em sin t
即电路(diànlù)中将产生按正弦规律变化的交变电流
电流随时间变化的关系是电压随时间变化的关系是
I Im sin t U Um sin t
10
第十页，共31页。
如图所示，t=0时，
=0，此时的感应电动势e=0，
线圈平面与磁场垂直
i
t
A
B
C
D
28
第二十八页，共31页。
4.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位
于线圈平面(píngmiàn)内的固定轴转动，线T圈2 中
的感应电动势随时间的变化规律如图 T1
T3 T4
所示，下面说法中正确的是( D )
A.T1时刻通过线圈(xiànquān)的磁通量为零

粤教版物理选修3-2讲义：第2章第1节认识交变电流

第一节认识交变电流
[先填空]
1．恒定电流：强弱和方向都不随时间改变的电流，简称直流．
2．交变电流：强弱和方向都随时间作周期性变化的电流，简称交流．3．波形图：电流或电压随时间变化的图象．
4．日常生活和生产中所使用的交变电流是按正弦规律变化的交变电流．[再判断]
1．交变电流是方向随时间作周期性变化的电流．(√)
2．只有按正弦规律变化的电流才是交变电流．(×)
3．交流电源没有正、负极之分．(√)
[后思考]
如图2-1-1所示，大小随时间周期性变化的电流就是交变电流吗？
图2-1-1
【提示】不是，只有方向随时间周期性变化的电流才为交流电．
[合作探讨]
如图2-1-2所示，两二极管(单向导电性)按图示结构连入电路．
图2-1-2
探讨1：把图中电路接在干电池的两端时，可以观察到的现象是什么？
【提示】当接在干电池两端时，只有一个发光二极管会亮．
探讨2：把图中电路接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？
【提示】当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管交替闪亮，原因是发电机产生与直流不同的电流，两个发光二极管一会儿接通这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停地改变．
[核心点击]
1．交变电流与直流电的区别
不同的交变电流的变化规律不同，常见的有以下几种情况，如图2-1-3所示．。

高中物理第二章第一节认识交变电流课件粤教选修32

第二章交变电流
第一节认识交变电流
知识点 1 交变电流的概念 1．交变电流的定义：_大__小__和__方__向___都随时间作_周__期__性__变__化__ 的电流叫交变电流，简称交流电． 2．波形图：电流或电压随时间变化的图象． 3．示波器：能够直观显示电信号随时间变化的情况的一种常用的电子仪器．
②当线圈与磁感线平行时，通过线圈的磁通量最小，感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大[如图 2－1－3 中(b)，(d) 位置]．
故线圈离开中性面时，感应电动势、感应电流变大，线圈回到中性面时感应电动势、感应电流变小．
(2)方向变化的规律线圈每经过一次中性面时，感应电流的方向就改变一次，一个周期线圈要两次经过中性面，故线圈转动一周感应电流的方向改变两次．
题型1 交变电流及其变化规律的理解【例题】处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd，以恒定的角速度绕 ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与 ab 垂直．在 t＝0 时刻，线圈平面与纸面重合(如图 2－1－4 所示)，线圈的 cd 边离开纸面向外运动．若规定由 a→b→c→d→a 方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流 i 随时间 t 变化的图线是( )
图 2－1－4
•11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 •12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 •13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2022/1/182022/1/18January 18, 2022 •14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 •15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 •17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2022年1月2022/1/182022/1/182022/1/181/18/2022 •18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2022/1/182022/1/18

高中物理第2章交变电流第1节认识交变电流课件粤教版选修3_2(1)

特点，就是电流的方向一定在做周期性变化．
• 【特别提醒】(1)只要电流的方向发生变化，即为交变电流，若方向不变，尽管大小变化亦为直流电．
• (2)在it或ut图中，正负表示方向，若题中给出了it或 ut图，一定要注意图象的坐标原点是否为0，图中i或 u值有无正负变化．
•
例 2 如图所示的各图象中表示交变电流的是
()
A
B
C
D
• 解析：A、D两图中，因电流方向均做周期性变化，故属交变电流；而B、C两图象中，虽然电流大小随时间做周期性变化，但方向不变，始终沿正方向，故为非交变电流，属直流电．
• 答案：AD
• ►题后反思 • 分析本题应把握交变电流的特征，即方向是否发生
周期性变化．
• 2．如果把发电机接演示电流计，当线圈缓慢转动，电流计指针左右摆动，并且线圈每转动一圈，电流表指针左右摆动一次，说明什么问题？
ac bd
• 3．中性面
垂直为零
改变一次
• 由电池产生的电流，是大小和方向保持不变的直流电，我们现实生活中所用的也是直流电吗？它的产生原理是什么？
• 【答案】我们现实生活中所用的是交流电，是通过线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动产生的.
课堂·优化整合
交变电流的产生
• 1．产生条件：在匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．
• ►题后反思
• 中性面在研究交变电流产生时起很关键的作用，关键是能够区分这样几个概念：磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率；电流大小的改变，电流方向的改变等几个物理量在中性面这个位置的特点．
• 3．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，通过线圈平面的磁通量不断变化，什么位置磁通量最大，什么位置磁通量为零．什么位置电流最大，什【么答位案置】电线流圈最平面小与？中性面重合时，穿过线圈的磁通量 Φ

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【例题】(双选)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，以下正确的是( )
A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大 B．在中性面时，感应电动势不为零 C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零 D．线圈每通过一次中性面，电流方向改变一次
解析：中性面是线圈在磁场中运动但不产生感应电动势的位置，是线圈的每一条边都不切割磁感线的位置，是线圈平面与磁感线垂直的位置，是穿过线圈的磁通量最大的位置，所以 A 选项正确，B、C 选项错误．由楞次定律(或右手定则)知，在中性面处穿过线圈的磁场的方向不发生变化，但磁通量的增减情况发生了变化，决定感应电流方向的两个因素中若是其中一个因素发生变化，感应电流方向必然发生变化，故D 选项正确．
图 2－1－4
解析：用图象来表达线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流的变化情况，首先确定初值，其次确定大小变化的情况，从而确定曲线的走向．
在 0 时刻cd 边离开纸面向外运动，由右手定则可知产生的感应电流方向是a→b→c→d→a，即题中的正方向．并且由图知，线圈所处的位置与磁感线平行，线圈中的感应电动势和感应电流都达最大值，故从几个图象中应确认为C 正确．
面与磁感线平行时，磁通量最小，感应电动势最大．
图 2－1－2
知识点2 交变电流的产生及其变化规律 1．交变电流产生的原理和条件：
图 2－1－3
如图 2－1－3 所示，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动的线圈能产生大小和方向都随时间变化的交变电流．图中交变电流实际上是 ab、cd 边做切割磁感线运动产生的．
2．中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫中性面． 3．交变电流的变化规律 (1)大小变化的规律 ①当线圈经过中性面时，通过线圈的磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零[如图 2－1－3 中(a)，(c)，(e)位置]．
答案：AD
1．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是( C )
A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大 B．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大 C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零 D．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零解析：当线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零．
②当线圈与磁感线平行时，通过线圈的磁通量最小，感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大[如图 2－1－3 中(b)，(d) 位置]．
故线圈离开中性面时，感应电动势、感应电流变大，线圈回到中性面时感应电动势、感应电流变小．
(2)方向变化的规律线圈每经过一次中性面时，感应电流的方向就改变一次，一个周期线圈要两次经过中性面，故线圈转动一周感应电流的方向改变两次．
第二章交变电流
第一节认识交变电流
知识点 1 交变电流的概念 1．交变电流的定义：_大__小__和__方__向__流，简称交流电． 2．波形图：电流或电压随时间变化的图象． 3．示波器：能够直观显示电信号随时间变化的情况的一种常用的电子仪器．
题型1 交变电流及其变化规律的理解【例题】处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd，以恒定的角速度绕 ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与 ab 垂直．在 t＝0 时刻，线圈平面与纸面重合(如图 2－1－4 所示)，线圈的 cd 边离开纸面向外运动．若规定由 a→b→c→d→a 方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流 i 随时间 t 变化的图线是( )
4．我们日常生活和生产中所使用的交变电流是按正弦规律变化的．图 2－1－1 是用示波器观察到的正弦交流电随时间变化的图象．
图 2－1－1
5．注意 (1)_大__小__和__方__向__都__不__变____的电流叫恒定电流；_大__小__变__化__而__ 方__向__不__变___的电流也是直流电． (2)大小不变而方向改变的电流也是交变电流．如图 2－1 －2 中的甲是交流电，乙则是直流电．
答案：C
1．(双选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势 e
－t 图象如图 2－1－5 所示，则在以下时刻正确的是( AD )
A．t1、t3 线圈通过中性面
B．t2、t4 线圈中磁通量最大
C．t1、t3 线圈中磁通量变化率最大
D．t2、t4 线圈平面与中性面垂直
图 2－1－5
解析：中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，线圈平