3.1交变电流课件 (共18张PPT) 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修二册
文档属性
| 名称 | 3.1交变电流课件 (共18张PPT) 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修二册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 34.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-21 20:36:45 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
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
课程标准 核心素养
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。 物理观念
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。 科学思维
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。 物理观念
教学目标
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）
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？
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
一.交变电流的产生
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）
甲
乙
丙
丁
甲
乙
丙
丁
问题引导：
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。
图像可能是正弦图像
与磁场垂直的平面叫中性面。
二.交变电流的变化规律
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？
v
θ
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
1.线圈匝数为N,则
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。
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（ ）
A
B
C
D
B
【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（ ）
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°
D
[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（ ）
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
B
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
课程标准 核心素养
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。 物理观念
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。 科学思维
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。 物理观念
教学目标
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）
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？
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
一.交变电流的产生
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）
甲
乙
丙
丁
甲
乙
丙
丁
问题引导：
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。
图像可能是正弦图像
与磁场垂直的平面叫中性面。
二.交变电流的变化规律
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？
v
θ
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
1.线圈匝数为N,则
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。
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（ ）
A
B
C
D
B
【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（ ）
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°
D
[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（ ）
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
B