人教版 (2019)选择性必修 第二册1 交变电流完美版课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册1 交变电流完美版课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了中性面等内容，欢迎下载使用。

1.通过实验认识交变电流，知道生产生活中使用的大多是正弦式交变电流，会用图像和公式描述正弦式交变电流。2.经历建立正弦式交变电流模型、用右手定则和法拉第电磁感应定律推理得出正弦式交变电流方向和大小的规律的过程，体会建立模型与推理分析的思维方法。3.了解发电机是将机械能转化为电能的装置，各种发电机的区别在于机械能产生的形式不同。
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挡供给的电压的波形。这两种波形各有什么特点?
1.交变电流(AC):大小和方向  随时间做周期性变化的电流,简称交流。2.直流(DC):方向  不随时间变化的电流。  日常生活中使用得更多的是交流,如下图:
实验：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的两端(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?
思考：为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？
ABCD——线圈（切割磁感线）--磁通发生变化
使线圈在转动时保持与外电路的连接--闭合回路
将立体图转化为侧视图来分析
问题:当线圈在磁场中绕轴转动时,哪些边切割磁感线?
v∥B，没有边切割磁感线。
特点：1.B⊥S，φ最大 2.没有切割，E=0，I=0
此时位置称之为--中性面
a（b）、d（c）边垂直切割磁感应线，
特点：1.B∥S，φ=0，E最大，I最大，
2.感应电流方向DCBA
特点：B⊥S，φ最大 没有切割，E=0，I=0
此时位置称之为--中性面 B⊥S，φ最大，E=0
特点：1.B∥S，φ=0，E最大，I最大，
2.感应电流方向ABCD
思考：1、线圈转动一周，电流方向改变多少次？2、线圈转到什么位置时磁通最大？这时感应电动势最大还是最小？3、线圈转到什么位置时磁通最小？这时感应电动势最大还是最小？
中性面时磁通量最大，感应电动势最小
与中性面垂直时磁通量最小，感应电动势最大
矩形线圈AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B，设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，求此时的感应电动势.
AB、CD两条边共同切割
三、交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时（AB和CD边切割磁感线 ），在时刻t线圈中的感应电动势
e 为电动势在时刻t的瞬时值Em 为电动势的最大值（峰值）
令 Em = NBSω 则 e = Em sin ωt
e=BSω sin ωt
e = NBSω sin ωt
1、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产生的交变电流按照正弦函数的规律变化—正弦式交流电
2、e为瞬时值 Em匀速转动过程中能产生电动势的最大值——峰值， ω为线圈转动的角速度
公式 e = Em sin ωt 的几点说明
3、此表达形式仅在从中性面开始计时的情况下成立
4、若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电 路欧姆定律，电路电流：
1.旋转磁极式发电机2.旋转电纽式发电机
1.交变电流：决定因素：电流方向2.中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面．a.线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大， ab和cd边都不切割磁感线（B∥v），线圈中的电动势为零．b.线圈经过中性面时，电流方向改变，转一周经过两次中性面，电流方向改变两次c.线圈转至平行于磁场（与中性面垂直）时，此时磁通为0，B⊥v，电动势最大3.交变电流变化规律：e = NBSωsinωt=Em sin ωt Em=NBSω——峰值，ω为线圈转动的角速度
1.［多选］图中，哪些情况线圈中产生了交变电流（　 　）
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。
2.［多选］矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（　　）A.当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B.当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零C.每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次D.线框经过中性面时，各边不切割磁感线
解析：A错：线框位于中性面时，线框中感应电动势为零。B错：当穿过线框的磁通量为零时，磁通量的变化率最大，此时线框中的感应电动势最大。C对：每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次。D对：线框经过中性面时，速度方向与磁感线平行，即各边不切割磁感线。
3.［多选］如图所示，矩形线圈abcd的边长分别是ab=L，ad=D，线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行，线圈以ab边为轴做角速度为ω的匀速转动，下列说法正确的是（从图示位置开始计时）（　　）A.t=0时线圈的感应电动势为零B.转过90°时线圈的感应电动势为零C.转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为D.转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为
【解析】A错：t=0时线圈的cd边切割磁感线，垂直磁感线方向向里运动，感应电动势最大。B对：转过90°时线圈的cd边转动的线速度方向与磁场方向平行，感应电动势为零。C错，D对：转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为E=
4.［多选］一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是（　　）A.t=0.01 s时刻线圈平面与中性面垂直B.t=0.01 s时刻Φ的变化率达到最大C.t=0.02 s时刻感应电动势达到最大D.该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示
解析：A对：由图甲可知t=0.01 s时刻磁通量等于零，线圈平面与中性面垂直。B对：t=0.01 s时刻，磁通量等于零，但磁通量变化率最大。C错：t=0.02 s时刻，磁通量最大，感应电动势为零。D错：由图甲可知感应电动势的图象应为正弦图象。