资源简介 (共24张PPT)3.1 交变电流用示波器或电压传感器先观察电池供给的电压的波形,再观察家用电源供给的电压的波形。这两种波形各有什么特点 新课导入一、交变电流tI0tI0①交流电:大小和方向都随时间做周期性变化②直流电:方向不随时间变化大小不变变化(恒定电流)下列五个图,哪些是描述交变电流的 判断依据是什么 C和E是交变电流,判断依据是大小和方向随时间周期性变化。探究二、交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动滑环电刷1.发电机的结构线圈旋转过程中只有AB和CD边在做切割磁感线的运动ABDCB⊥SΦ最大E=0I=0线圈经过中性面时,Φ最大,但线圈中的电动势为零A(B)D(C)将立体图转化为平面图二、交变电流的产生过程分析中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置没有边切割磁感应线二、交变电流的产生过程分析B∥SΦ=0E最大I最大感应电流方向B到A线圈与磁场平行时,Φ最小,但线圈中的电动势最大A(B)D(C)A(B)、D(C)边垂直切割磁感线二、交变电流的产生过程分析B⊥SΦ最大E=0I=0中性面B∥SΦ=0E、I最大感应电流方向A 到BD(C)A(B)BD(C)A(B)B1、线圈经过中性面(B⊥S)时,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为零( ab和cd边都不切割磁感线),线圈中的电动势为零.2、线圈经过垂直中性面(B//S)时,穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势最大.3、线圈经过中性面时,电流将改变方向,线圈转动一周,两次经过中性面,电流方向改变两次.中性面线圈平面与磁感线垂直的位置二、交变电流的产生三、交变电流的变化规律v//v⊥BACDld①线圈与中性面的夹角是多少?②AB边的速度多大?③AB边切割磁感线的有效速度多大?θ=ωt④AB边中的感应电动势多大?⑤线圈中的感应电动势多大?v//v⊥BACDlde=eAB+eDC线圈的面积:S=lde=ωBSsinωt1、电动势按正弦规律变化2、电流按正弦规律变化3、电压按正弦规律变化成立条件:转轴垂直匀强磁场,经中性面时开始计时e=Emsinωti=Imsinωtu=Umsinωt三.交变电流的变化规律令Em=nωBS电流 通过R时:电流的最大值:Im=Em/(R+r)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=314rad/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=Emsinωt=400sin314t(V)电动势瞬时值的表达式为:电流峰值为:Im=Em/R=400÷2000A=0.2A电流瞬时值的表达式为:i=Imsinωt=0.2sin314t(A)3abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB四、正弦式交变电流的图象五、几种常见的交变电流冲1.线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电的图象如图所示,由图可知( )A.在A和C时刻线圈处于中性面位置B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C.A时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度D.A和C时刻磁通量变化率绝对值最大中性面时磁通量最大感应电动势为零感应电流为零与磁感线平行时磁通量为零磁通量的变化率最大感应电动势最大感应电流最大2一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时刻,线圈平面与中性面垂直B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率最大C.t=0.02 s时刻,交变电动势达到最大D.该线圈产生的相应交变电动势的图象 如图乙所示A.匀强磁场的磁感应强度B.线框的面积C.穿过线框的磁通量的最大值D.线框转动的角速度由 e=BSωsinωt,可得ω=20 rad/s由 BSω=0.5可求出BS数值,即磁通量的最大值Φm=BS3.如图,一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为e=0.5sin(20t) V,由该表达式可推知以下哪些物理量( )1、交变电流:大小和方向都随时间作周期性变化的电流。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-------按正弦规律变化:e=Emsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值i=Imsinωt Im=Em/(R+r)叫电流的最大值u=Umsinωt Um=ImR叫电压的最大值小结2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,所产生的交变电流的波形如图所示,下列说法中正确的是 ( )A.在t1时刻穿过线圈的磁通量达到峰值B.在t2时刻穿过线圈的磁通量达到峰值C.在t3时刻通过线圈的磁通量的变化率达到峰值D.在t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值BCt0t1t2t3t4i课堂练习2、如图所示,ab边长为20cm,ad边长为10cm的矩形单匝线圈,磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈转速n=100r/s.求:(1)线圈产生的感应电动势的最大值;(2)若从中性面计时,经过 s时线圈电动势的瞬时值是多大?课堂练习3.交流发电机工作时的电动势的变化规律为e=Emsinωt ,如果线圈的角速度ω提高1倍,其它条件不变,则电动势的变化规律将变化为( )A、e=Emsinωt B、e=2EmsinωtC、e=2Emsin2ωt D、e=2Emsin4ωtC巩固练习: 展开更多...... 收起↑ 资源预览