高中物理 2.1认识交变电流、2.2交变电流的描述课件 粤教版选修3-2

14.11.2020
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(2)产生过程(如图2－1－1所示)
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2．中性面
(1)中性面：线圈平面__垂__直____(填“平行”或“垂
直”)于磁感线时的位置叫做中性面． (2)中性面特点：线圈平面经过中性面时，___电__流__为 零，____磁__通__量__最大，因此电流方向发生改变，线 圈每转一周，电流方向改变_____次两．线圈垂直于中 性面时，__________磁__通为量零，________电最流大．
第一节 认识交变电流 第二节 交变电流的描述
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课标定位
学习目标： 1.理解交变电流、直流的概念． 2．了解交变电流的产生，会分析线圈转动一周中电 动势和电流方向的变化． 3．知道交变电流的变化规律及表示方法． 4．知道交变电流的峰值、瞬时值的含义．
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A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次 B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C．图示位置，ab边的感应电流方向由a→b D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为 零
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解析：选C.线圈在磁场中匀速转动时，在电路中 产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时 电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中 性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次， 故A项错；线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性 面，显然图示位置不是中性面，所以B项也不对； 线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定 则，ab边的感应电流方向由a→b；线圈平面与磁 场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈 产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈处于 竖直位置时，磁通量为零，但磁通量的变化率最 大．
一、怎样理解交变电流产生的原理 1．产生原理：在匀强磁场中，让一矩形线圈绕垂直 于磁场方向的轴匀速转动时，就得到了大小和方向都 随时间变化的交变电流．
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2．过程分析：图2－1－4所示为线圈转一周过程中的 几个关键位置，图中甲、丙、戊所示的位置，线圈平 面垂直于磁感线，各边都不切割磁感线，线圈中没有 感应电流，这样的位置叫中性面．图乙、丁所示的位 置，线圈平面与磁场方向平行，ab、cd两边垂直切割 磁感线，此时线圈中的感应电流达到最大值．
的大小和方向都在不停地变化，每转一周重复这种
变化一次，这样线圈所在的电路中就出现了大小和
方向都做周期性变化的交变电流．
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即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．(单选)如图2－1－5所示为演示交流电产生的装置 图，关于这个实验，正确的说法是( )
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图2－1－5
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2．其他交变电流
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图2－1－3
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思考感悟 2．交变电流的大小是否一定变化？它与直流电的最 大区别是什么？ 提示：交变电流的大小不一定变化，如方形波电流， 它与直流电的最大区别是方向发生周期性的变化．
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核心要点突破
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图2－1－2
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则e＝__N__B_S_ω__s_in_ω__t _.用Em表示峰值NBSω，则e＝ ____E_m__si_n_ω_t__.电流i＝_____I_m_s_in__ω_t.若线圈从磁感线
与线圈平面平行的位置开始计时，上面表达式变为： e＝__________N__B，Sωi＝co_sω__t______. Imcosωt 2．正弦式交流电：按___正__弦__规律变化的交变电流， 简称_______正__弦__式__电__流．
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思考感悟： 1．线圈在中性面时，穿过线圈的磁通量、磁通量的 变化率及线圈中的电流为多少？ 提示：线圈在中性面位置时，磁感线与线圈平面垂 直，穿过线圈平面的磁通量最大，磁通量的变化率 为零，感应电动势为零，线圈中电流为零．
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三、用函数表达式描述交变电流 1．函数形式：N匝面积为S的线圈以角速度ω转动， 从中性面开始计时，如图2－1－2所示，
变化的电流． 2．直流：__强__弱__和__方__向____不随时间变化的电流． 3．波形图：__电__流___或___电__压__随时间变化的图象叫 波形图，通常用_____示__波__器_来观察波形图．
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二、交变电流的产生
1．交变电流的产生
(1)产生原理：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感 线的轴匀速转动，产生的是_____交_电变流． 交变电流的大小和方向分别由___法__拉__第__电__磁__感__应_定 律和____楞__次__定律确定．(填电磁感应规律)
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图2－1－4
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这五个位置的中间过程，各有变化的电流存在，从
图中可以看到，当ab边向右、cd向左运动时，感应
电流是沿abcd方向流动的；当ab边向左，cd边向右
运动时，感应电流是沿dcba方向流动的．
由以上分析可知，线圈转一周的过程中，感应电流
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四、用图象描述交变电流
1．正弦交流电的图象
(1)图象：
函数
瞬时电动势 e＝Emsinωt
瞬时电压： u＝Umsinωt
瞬时电流： i＝Imsinωt
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图象
注：表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压、 电 流 的 _ _ _ _ _峰_值_ _ _ _ ， 而 e 、 u 、 i 则 是 这 几 个 量 的 _____瞬__时__值_______． (2)物理意义：描述交变电流(电动势e，电流i，电 压U)随时间t(或角度ωt)变化的规律．
重点难点： 1.交变电流的产生和变化规律． 2．正弦交变电流表达式的推导．
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第 一 二 节
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课标定位 课前自主学案 核心Biblioteka Baidu点突破 课堂互动讲练 知能优化训练
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课前自主学案
一、观察交变电流的图象
1．交变电流：__强__弱___和__方__向___都随时间做周期性