3.1 交变电流 课件（共15张PPT）
文档属性
| 名称 | 3.1 交变电流 课件（共15张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 10.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-15 08:23:33 | ||
图片预览
文档简介
(共15张PPT)
交变电流
一、认识交变电流
电流传感器
1. 直流电：
方向不变的电流
稳定电流：
直流电中大小也不变的电流
2. 交变电流：
大小和方向随时间周期性变化的电流
二、发电机简介
定子（磁铁）
转子（线圈，通常叫电枢）
二、发电机简介
定子（磁铁）
转子（线圈）
线圈在磁场中转动时，产生的感应电流有什么特点呢？
模型表述
提出问题
1匝矩形线圈垂直于匀强磁场匀速转动时，形成的感应电流有何特征？
三、交变电流的产生
模型分析
1、先分析特殊状态，再研究一般状态
2、画示意图，将三维立体图转化为二维平面图进行研究
位置 甲 乙 丙 丁 甲
AB边电流方向（填写A→B，B→A，或者0）
线圈中的电流（填写最大或者0）
0 B→A 0 A→B 0
0 最大 0 最大 0
三、交变电流的产生
V
V
中性面（甲、丙位置）：
电流换向，电流为0，磁通量最大
三、交变电流的产生
在下面i-t图像中，标出这五个特殊位置的坐标，并大致画出电流随时间的变化图线（从E经负载流向F的电流为正）。
四、交变电流的变化规律
一般位置的分析
匀强磁场的磁感应强度为B，矩形线圈以角速度ω逆时针转动。线圈AB边长为L1，线圈AD边长为L2。线圈从中性面面转动开始计时，t时刻线圈中的感应电动势为多大？
（1）经过时间t，线圈转过的角度？
（2）哪两根导线切割磁感线，该导线在该时刻的速度
及切割速度分别为少
（3）每根导线切割磁感线产生的电动势为？两根导线上的电动势是累加还是抵消？
四、交变电流的变化规律
模型评估：获取证据、质疑创新
2、如果磁场和线圈的参数不变，现将N匝线圈从右图位置（作为t=0的计时起始位置）开始转动，写出感应电动势随时间的表达式。
1、如果仅将线圈的旋转轴改成AB，写出感应电动势的表达式。
A、
B、
C、
A、
B、
C、
四、交变电流的变化规律
3、如果N匝线圈从中性面开始计时，线圈面积S，转动角速度w，匀强磁场磁感应强度B，外接电阻阻值R，线圈内阻阻值r，请画出如下图像 、 ，并写出各图像的峰值。（规定从E经负载流向F的电流为正，电势 时规定电压为正）
五、应用与实践：摇绳发电
如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为水平匀强磁场，大小为B）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的半径为R，转动角速度ω，如果以铜芯线抡到最高点为t=0的计时起点，则
（1）t=0的时刻，感应电流为0还是最大？
（2）求t=0的时刻的磁通量？
（3）感应电动势的瞬时表达式？
模型应用
（1）t=0的时刻，感应电流为0，此时的磁通量最大。
（2）求t=0的时刻的磁通量
（3）感应电动势的瞬时表达式
从中性面开始计时
五、应用与实践：摇绳发电
五、应用与实践：摇绳发电
如果要让该实验现象更明显，你觉得操作中应该注意哪些问题？
1、中性面：电流为0，电流方向变化，磁通量最大
2、从中性面计时，感应电动势的瞬时表达式
3、感应电动势和磁通量随时间变化图像
五、课堂小结
（与线圈转轴的选取、线圈形状无关）
“模型建构
”的一般路径
2、模型表述
简化抽象、联想类比、等效替代、假设验证等
3、模型分析
特殊→一般，三维→二维
画示意图的能力
用物理数学语言对问题表达的能力
科学推理与论证
1、情境问题
4、模型评估
5、模型应用
实验验证，获取证据，质疑创新
迁移应用，形成概念模型
五、课堂小结
交变电流
一、认识交变电流
电流传感器
1. 直流电：
方向不变的电流
稳定电流：
直流电中大小也不变的电流
2. 交变电流：
大小和方向随时间周期性变化的电流
二、发电机简介
定子（磁铁）
转子（线圈，通常叫电枢）
二、发电机简介
定子（磁铁）
转子（线圈）
线圈在磁场中转动时，产生的感应电流有什么特点呢？
模型表述
提出问题
1匝矩形线圈垂直于匀强磁场匀速转动时，形成的感应电流有何特征？
三、交变电流的产生
模型分析
1、先分析特殊状态，再研究一般状态
2、画示意图，将三维立体图转化为二维平面图进行研究
位置 甲 乙 丙 丁 甲
AB边电流方向（填写A→B，B→A，或者0）
线圈中的电流（填写最大或者0）
0 B→A 0 A→B 0
0 最大 0 最大 0
三、交变电流的产生
V
V
中性面（甲、丙位置）：
电流换向，电流为0，磁通量最大
三、交变电流的产生
在下面i-t图像中，标出这五个特殊位置的坐标，并大致画出电流随时间的变化图线（从E经负载流向F的电流为正）。
四、交变电流的变化规律
一般位置的分析
匀强磁场的磁感应强度为B，矩形线圈以角速度ω逆时针转动。线圈AB边长为L1，线圈AD边长为L2。线圈从中性面面转动开始计时，t时刻线圈中的感应电动势为多大？
（1）经过时间t，线圈转过的角度？
（2）哪两根导线切割磁感线，该导线在该时刻的速度
及切割速度分别为少
（3）每根导线切割磁感线产生的电动势为？两根导线上的电动势是累加还是抵消？
四、交变电流的变化规律
模型评估：获取证据、质疑创新
2、如果磁场和线圈的参数不变，现将N匝线圈从右图位置（作为t=0的计时起始位置）开始转动，写出感应电动势随时间的表达式。
1、如果仅将线圈的旋转轴改成AB，写出感应电动势的表达式。
A、
B、
C、
A、
B、
C、
四、交变电流的变化规律
3、如果N匝线圈从中性面开始计时，线圈面积S，转动角速度w，匀强磁场磁感应强度B，外接电阻阻值R，线圈内阻阻值r，请画出如下图像 、 ，并写出各图像的峰值。（规定从E经负载流向F的电流为正，电势 时规定电压为正）
五、应用与实践：摇绳发电
如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为水平匀强磁场，大小为B）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的半径为R，转动角速度ω，如果以铜芯线抡到最高点为t=0的计时起点，则
（1）t=0的时刻，感应电流为0还是最大？
（2）求t=0的时刻的磁通量？
（3）感应电动势的瞬时表达式？
模型应用
（1）t=0的时刻，感应电流为0，此时的磁通量最大。
（2）求t=0的时刻的磁通量
（3）感应电动势的瞬时表达式
从中性面开始计时
五、应用与实践：摇绳发电
五、应用与实践：摇绳发电
如果要让该实验现象更明显，你觉得操作中应该注意哪些问题？
1、中性面：电流为0，电流方向变化，磁通量最大
2、从中性面计时，感应电动势的瞬时表达式
3、感应电动势和磁通量随时间变化图像
五、课堂小结
（与线圈转轴的选取、线圈形状无关）
“模型建构
”的一般路径
2、模型表述
简化抽象、联想类比、等效替代、假设验证等
3、模型分析
特殊→一般，三维→二维
画示意图的能力
用物理数学语言对问题表达的能力
科学推理与论证
1、情境问题
4、模型评估
5、模型应用
实验验证，获取证据，质疑创新
迁移应用，形成概念模型
五、课堂小结