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高中物理选修3-2第五章第一节交变电流 课件(共22张PPT)


e=Emsinωt
i=Imsinωt
Em=NBSω叫电动势的最大值(峰值)
Im=Em/R+r 叫电流的最大值(峰值)
电流通过R时: u iR,U m I m R.
u=Umsinωt
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Um=ImR
叫电压的最大值(峰值)
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3、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定 轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,下面说法 中正确的是 C A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值最小
下说法中正确的是 (
) C
A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改
变一次,感应电动势方向不变
B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
C.线圈平面经过中性面一次,感应电动势和感应电
流的方向都要改变一次 D.线圈转动一周,感应电动势和感应电流方向都要 改变一次
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新课导入
公路旁、旷野上,坚实的钢架拖着、吊着粗大的金属线 ,仿佛由天际而来,向天际而去
这些由发电厂,变电站而来的输电线,将电能输送到城
市、农村,工厂,输送到千家万户更输送进了我们的课堂。 电与我们的生活联系变得越来越紧密,为人类的发展和社会 的进步做着重要的贡献。 那么来自发电厂的电有什么特性?这些电是如何产生 的呢?它们又遵循什么样的规律呢?
探究思考
1、线圈转动一周电流方向改变几次?两次
电流方向改变在 什么位置?
中性面
2、线圈转到什么位置时磁通量最大?这时感应电动势是最 大还是最小? 中性面 最小
3、线圈转到什么位置时磁通量最小? 垂直中性面 这时感应电动势是最大还是最小? 最大
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四、交流电的图像
一匝线圈产生的电动势 e N匝线圈产生的电动势
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BS sin t
e NBS sin t
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e NB L1 L2 sin t =NBSωsin t
瞬时值e
峰值 Em NBL1 L2
E m sin t
交变电流的变化规律
解:电动势瞬时值的表达式为: e E sin t 400sin100 t m
电流峰值为: 电流瞬时值的表达式为:
Em Im 0.2 A R
i I m sin t 0.2sin100 t
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小结
1、交变电流定义(AC):方向随时间作周期性变化的电流。方向 不随时间变化的电流为直流电(DC)。 2、垂直磁场方向的平面叫做中性面。 3、交变电流的变化规律: (1)方向变化规律----线圈平面每经过中性面一次,感应电流的 方向就改变一次;线圈转动一周,感应电流的方向改变两次。 (2)大小变化规律
AB、CD宽L1,AD、BC长L2
V
B A D C
A D
V
B
线圈与磁场平行时Φ 最小,但线圈中 的电动势最大.
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线圈与磁场垂直时Φ最大,但线圈中的电动 势最小为零.
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A(B)
θ
v
B
D(C)
AB、CD长L1,AD、BC宽L2
则AB边电动势与DC边电动势大小相等,方向在回路相同
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初识交变电流 连接示教电流 计观察指针在 零位置两侧摆 动说明不但电 流大小改变, 而且方向也在 改变
那么交变电流是如何产生的呢?
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手摇发电机
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二、交变电流的产生
交 流 发 电 机 模 型
同学们思考当线圈转动时电流大小会不 会发生变化?电流方向是否改变呢?
(1)电动势按正弦规律变化 (2)电流按正弦规律变化
e Em sin t
成立条件: 转轴垂直匀强磁in t
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四、交流电的图像
B
A C D A
B
D
C

C D B A
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C D A B


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1 交 变 电 流
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一、学 习 目 标
1.理解交变电流的产生原理
2.掌握交变电流的变化规律及表示方法
3.理解交变电流的瞬时值,最大值及中性
面的概念
4.培养观察能力、空间想象能力以及立体
图转化为平面图形的能力
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二、重点和难点
1.重点: 交变电流产生的过程分析
2.难点: 交变电流的变化规律及应用
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交变电流
直流---方向不随时间变化的电流如:电池 提供的电流如:
交变电流——大小和方向都随时间做周期性 变化的电流简称交流 如:家庭电路中的电流
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e
Em
0
-Em
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t1 t2
t3 t4
t
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4、一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为 Em=400V,线圈匀速转动的角速度为ω=100πrad/s ,试写出电动 势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件,总电 阻为2000Ω,电路中电流的峰值是多少?写出电流瞬时值的表达式。
e
Em
T/4 2T/4 3T/4 3π/2 T 2π
t
ωt
o
π/2
π
Im
i
0
t
-Im
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五、课堂提高
1、下列表示交变电流的有( CE )
i
0
u
i t (B)
e
t
t (A)
0
0
t (C)
i
0
0
t (E)
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(D)
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2、关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,以
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为了能更方便地说明问题,我们将立体图转化为 平面图来分析 A
B A C
D
B
D 中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置.此位置各边不
切割故呈电中性所以叫中性面 特点:线圈经过中性面时,Φ最大,但线圈中电动势为0.
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知识回顾
思考1、电磁感应现象发生的条件是什么?
磁通量发生变化。
2、计算感应电动势有哪些基本表达式? 感应电动势计算遵循什么定律? En E BLV sin t 3、感应电流的磁场方向与原磁通量方向之间有何关 系?
增反减同
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