高中物理人教版选修3-2 5.1 交变电流（48张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版选修3-2 5.1 交变电流（48张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-19 12:53:56 | ||
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文档简介
(共48张PPT)
交变电流
高二年级 物理
电脑
学生电源
电阻箱
开关
电流传感器
大小和方向都随时间做周期性的变化简称交流（AC）
交变电流
直流电:方向不随时间变化的电流（DC）
（1）（2）（5）
观察下列几个电流与时间的图像，判断哪些是交变电流？
手摇发电机
N
S
永磁体：磁极间形成近似的匀强磁场
线圈： 转轴垂直于磁场方向
电刷
滑环
转轮
小灯泡
导线
交变电流是如何产生的呢？
N
S
a
b
c
d
o
o’
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
交变电流的产生
交变电流的产生
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
交变电流的产生
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
特殊位置 甲
磁通量
感应电动势
感应电流
ab边 感应
电流方向
最大
0
0
无
交变电流的产生
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
交变电流的产生
特殊位置 甲 乙
磁通量
感应电动势
感应电流
ab边 感应
电流方向
最大
0
0
无
0
最大
最大
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
b a
交变电流的产生
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
交变电流的产生
特殊位置 甲 乙 丙
磁通量
感应电动势
感应电流
ab边 感应
电流方向
最大
0
0
无
0
最大
最大
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
最大
0
0
无
b a
交变电流的产生
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
交变电流的产生
特殊位置 甲 乙 丙 丁
磁通量
感应电动势
感应电流
ab边 感应
电流方向
最大
0
0
无
0
最大
最大
最大
0
0
无
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
0
最大
最大
b a
a b
特殊位置 甲 乙 丙 丁 甲
磁通量 最大 0 最大 0
感应电动势 0 最大 0 最大
感应电流 0 最大 0 最大
ab边 感应电流方向 无 无
最大
0
0
无
b a
a b
i
t
Φ
t
t
1、中性面：线圈平面与磁场方向垂直的位置叫做中性面；
2、线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次。
N
S
a
b
c
d
O(O’)
O
O’
a
d
c
b
O
O’
a
d
c
b
a(b)
d(c)
v
v
b
a
c
d
θ
a(b)
d(c)
v
v
θ
ω
交变电流的变化规律
B
O(O’)
O
O’
a
d
c
b
O
O’
a
d
c
b
a(b)
d(c)
v
v
b
a
c
d
θ
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
ω
交变电流的变化规律
B
O(O’)
O
O’
a
d
c
b
O
O’
a
d
c
b
a(b)
d(c)
v
v
b
a
c
d
θ
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
ω
交变电流的变化规律
B
I
I
交变电流的变化规律
已知矩形线圈ab长为，bc长为，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中轴线oo’以角速度ω从中性面开始逆时针匀速转动，求经过时间t线圈的感应电动势。
O(O’)
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
t=0
中性面
交变电流的变化规律
问2、线圈转过的角度θ？
问1、线圈转动时，ab边与cd边的转动半径？
O(O’)
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
t=0
中性面
ab长为，bc长为
交变电流的变化规律
O(O’)
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
θ
θ
问3、ab边切割磁感线的速度多大？
t=0
中性面
ab长为，bc长为
交变电流的变化规律
问4、ab边的感应电动势多大？
O(O’)
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
θ
θ
t=0
中性面
ab长为，bc长为
交变电流的变化规律
问5、线圈的感应电动势多大？
O(O’)
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
θ
θ
B
t=0
中性面
ab长为，bc长为
交变电流的变化规律
问6、线圈的感应电动势多大？
S线框的面积
O
O’
a
d
c
b
b
a
c
d
θ
ω
ab长为，bc长为
交变电流的变化规律
问7、匝数为N的手摇发电机感应电动势多大？
ab长为，bc长为
从中性面开始计时
（1）电动势瞬时值：
（2）电动势峰值：
交变电流的变化规律
（1）流经负载的电流：
（2）负载两端的电压：
i 瞬时电流
u 瞬时电压
交变电流的变化规律
（1）流经负载的电流：
（2）负载两端的电压：
交变电流的变化规律
电流的峰值
电压的峰值
i
t
Im
e
t
Em
t
Um
u
图 像
Φ
t
思 考
t
o
甲
乙
丙
丁
甲
若线框以ab为转轴仍从与磁场垂直的位置开始逆时针匀速转动，保持线圈的匝数和面积不变，感应电动势的变化规律是否依然为
思 考
O
O’
a
d
c
b
O
O’
a
d
c
b
b
a
c
d
θ
I
ω
ab长为，bc长为
从垂直中性面开始以中轴oo’为轴逆时针匀速转动，保持线圈的匝数和面积不变，经过时间t线圈的瞬时感应电动势还按正弦规律变化吗？
θ
a(b)
d(c)
v
v
d(c)
v
v
a(b)
oo’
思 考
v1
v2
v1
v2
ab长为，bc长为
交变电流的种类
交流发电机
（1）发电机的基本组成：
①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）
②用来产生磁场的磁极
（2）发电机的基本种类
①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）
②旋转磁极式发电机
（磁极动电枢不动）
交流发电机
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子。
课堂小结
交变电流
一、电流的种类
直流电
交流电
方向随时间周期性改变
二、正弦式交流电的产生
磁通量最大、感应电动势为零
电流方向改变
中性面
交变电流
i
t
Im
e
t
Em
t
Um
u
三、正弦式交流电的变化规律
中性面开始转动
交变电流的出现极大地促进了生产力的发展，给全人类带来了福音。饮水思源，我们忘不了为交流电的发现做出巨大贡献的伟人们，课后请同学们查阅资料，了解交流电之父：尼古拉·特斯拉的生平事迹。
查阅资料
正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，那么我们如何描述这种电流的变化特征呢？
交变电流
高二年级 物理
电脑
学生电源
电阻箱
开关
电流传感器
大小和方向都随时间做周期性的变化简称交流（AC）
交变电流
直流电:方向不随时间变化的电流（DC）
（1）（2）（5）
观察下列几个电流与时间的图像，判断哪些是交变电流？
手摇发电机
N
S
永磁体：磁极间形成近似的匀强磁场
线圈： 转轴垂直于磁场方向
电刷
滑环
转轮
小灯泡
导线
交变电流是如何产生的呢？
N
S
a
b
c
d
o
o’
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
交变电流的产生
交变电流的产生
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
交变电流的产生
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
特殊位置 甲
磁通量
感应电动势
感应电流
ab边 感应
电流方向
最大
0
0
无
交变电流的产生
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
交变电流的产生
特殊位置 甲 乙
磁通量
感应电动势
感应电流
ab边 感应
电流方向
最大
0
0
无
0
最大
最大
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
b a
交变电流的产生
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
交变电流的产生
特殊位置 甲 乙 丙
磁通量
感应电动势
感应电流
ab边 感应
电流方向
最大
0
0
无
0
最大
最大
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
最大
0
0
无
b a
交变电流的产生
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
交变电流的产生
特殊位置 甲 乙 丙 丁
磁通量
感应电动势
感应电流
ab边 感应
电流方向
最大
0
0
无
0
最大
最大
最大
0
0
无
a(b)
d(c)
v
v
B
o(o’)
0
最大
最大
b a
a b
特殊位置 甲 乙 丙 丁 甲
磁通量 最大 0 最大 0
感应电动势 0 最大 0 最大
感应电流 0 最大 0 最大
ab边 感应电流方向 无 无
最大
0
0
无
b a
a b
i
t
Φ
t
t
1、中性面：线圈平面与磁场方向垂直的位置叫做中性面；
2、线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次。
N
S
a
b
c
d
O(O’)
O
O’
a
d
c
b
O
O’
a
d
c
b
a(b)
d(c)
v
v
b
a
c
d
θ
a(b)
d(c)
v
v
θ
ω
交变电流的变化规律
B
O(O’)
O
O’
a
d
c
b
O
O’
a
d
c
b
a(b)
d(c)
v
v
b
a
c
d
θ
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
ω
交变电流的变化规律
B
O(O’)
O
O’
a
d
c
b
O
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a
d
c
b
a(b)
d(c)
v
v
b
a
c
d
θ
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
ω
交变电流的变化规律
B
I
I
交变电流的变化规律
已知矩形线圈ab长为，bc长为，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中轴线oo’以角速度ω从中性面开始逆时针匀速转动，求经过时间t线圈的感应电动势。
O(O’)
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
t=0
中性面
交变电流的变化规律
问2、线圈转过的角度θ？
问1、线圈转动时，ab边与cd边的转动半径？
O(O’)
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
t=0
中性面
ab长为，bc长为
交变电流的变化规律
O(O’)
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
θ
θ
问3、ab边切割磁感线的速度多大？
t=0
中性面
ab长为，bc长为
交变电流的变化规律
问4、ab边的感应电动势多大？
O(O’)
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
θ
θ
t=0
中性面
ab长为，bc长为
交变电流的变化规律
问5、线圈的感应电动势多大？
O(O’)
a(b)
d(c)
v
v
v1
v2
v1
v2
θ
θ
θ
B
t=0
中性面
ab长为，bc长为
交变电流的变化规律
问6、线圈的感应电动势多大？
S线框的面积
O
O’
a
d
c
b
b
a
c
d
θ
ω
ab长为，bc长为
交变电流的变化规律
问7、匝数为N的手摇发电机感应电动势多大？
ab长为，bc长为
从中性面开始计时
（1）电动势瞬时值：
（2）电动势峰值：
交变电流的变化规律
（1）流经负载的电流：
（2）负载两端的电压：
i 瞬时电流
u 瞬时电压
交变电流的变化规律
（1）流经负载的电流：
（2）负载两端的电压：
交变电流的变化规律
电流的峰值
电压的峰值
i
t
Im
e
t
Em
t
Um
u
图 像
Φ
t
思 考
t
o
甲
乙
丙
丁
甲
若线框以ab为转轴仍从与磁场垂直的位置开始逆时针匀速转动，保持线圈的匝数和面积不变，感应电动势的变化规律是否依然为
思 考
O
O’
a
d
c
b
O
O’
a
d
c
b
b
a
c
d
θ
I
ω
ab长为，bc长为
从垂直中性面开始以中轴oo’为轴逆时针匀速转动，保持线圈的匝数和面积不变，经过时间t线圈的瞬时感应电动势还按正弦规律变化吗？
θ
a(b)
d(c)
v
v
d(c)
v
v
a(b)
oo’
思 考
v1
v2
v1
v2
ab长为，bc长为
交变电流的种类
交流发电机
（1）发电机的基本组成：
①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）
②用来产生磁场的磁极
（2）发电机的基本种类
①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）
②旋转磁极式发电机
（磁极动电枢不动）
交流发电机
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子。
课堂小结
交变电流
一、电流的种类
直流电
交流电
方向随时间周期性改变
二、正弦式交流电的产生
磁通量最大、感应电动势为零
电流方向改变
中性面
交变电流
i
t
Im
e
t
Em
t
Um
u
三、正弦式交流电的变化规律
中性面开始转动
交变电流的出现极大地促进了生产力的发展，给全人类带来了福音。饮水思源，我们忘不了为交流电的发现做出巨大贡献的伟人们，课后请同学们查阅资料，了解交流电之父：尼古拉·特斯拉的生平事迹。
查阅资料
正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，那么我们如何描述这种电流的变化特征呢？