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课件网) 第三章 交变电流 人教版（2019）选修 第二册 3.1 交变电流 1.通过实验,认识交变电流,了解交变电流的产生过程,理解交变电流和直流的概念。2.能用公式和图像描述正弦交变电流。3.知道交变电流的变化规律及表示方法,知道交变电流的瞬时值、峰值的物理含义。 学习目标 机械能 电能 线圈相对磁极运动 认识交流发电机： 线圈（切割磁感线） 思考：金属滑环与电刷相配合， 作用是什么？ 金属滑环 电刷 导入新课 问题：用电流传感器观察交流电流的波形，这种波形有什么特点 结论：电流方向和大小随时间做周期性变化。 观察点： 电流方向随时间的变化 演示：观察交变电流的波形 观察点：匀速转动手柄时，电流计 指针的变化情况。 结论：手摇发电机模型所产生的电流方向周期性变化。 思考：实验现象说明了什么？ 现象：电流计指针在零刻线 两侧摆动 1.交变电流(AC) 一、交变电流 演示：观察交变电流的方向 方向不随时间变化的电流称为直流电流。 2.直流电流(DC) 交变电流： 针对练：判断下列图像描述的电流是直流还是交流 C D E B A 建立概念 方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。 参考答案：交流：B、D、E；直流：A、C 1.模型 交变电流产生： A B C D R 交流发电机示意图 L K E F B v A(B) D(C) θ v 转轴：垂直于磁场 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的中心轴匀速转动。 二、交变电流的产生 2.交变电流产生过程分析 活动1：阅读课本P51《思考与讨论》，根据图3.1-3 回答下列问题。 甲 乙 丙 丁 ⑴在矩形线圈转动过程中，哪些边会产生感应电动势？ ⑵在线圈由甲图转到乙图所示位置的过程中，AB边中的电流向哪个方向流动？ ⑶在线圈由丙图转到丁图所示位置的过程中，AB边中的电流向哪个方向流动？ ⑷当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？ 请将以上问题的答案直接记在课本图3.1-3所示位置上。 尝试画出各位置正视图。 ⑵甲→乙：D→C→B→A→D ⑶丙→丁：A→B→C→D→A B A(B) D(C) A(B) B D(C) B A(B) D(C) B A(B) D(C) v ⑴只有AB、CD边产生电动势 甲 乙 丙 丁 I=0 I最大 I=0 I最大 ⑷ 活动1成果展示 i t 0 甲 乙 丙 丁 甲 活动2：结合活动1学习成果，设线框转到甲位置时开始计时，依次完成下列任务。 ⑴设周期为T，在课本图片上标注甲、乙、丙和丁四个位置对应的时刻; ⑵若规定电流通过R向右为正方向，请在课本上“图3.1-4”中大致画出感应电流随时间变化的曲线。 结论：实验中发电机的电流按正弦规律变化。 活动2成果展示 3.中性面: 特点：线圈转到中性面时 = m e=0; i=0 线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次。 感应电流改变方向 B A D 线圈平面与磁感线垂直的位置 S线圈⊥B 3.峰值面： =0 e=Em； i=Im（最佳切割） 特点：线圈转到峰值面时 B A D 小结：线圈转动一圈，交变电流完成一次周期性变化； 感应电动势和感应电流的大小和方向随时间周期性变化。 线圈平面与磁感线平行的位置 S线圈∥B 已知：匀强磁感应强度为B，矩形线圈绕垂直于磁场方向的转轴由中性面开始逆时针匀速转动，角速度为ω，AB、DC边长分别记为lab、ldc；AD边长记为lad。 求：t时刻线圈中的感应电动势。 三、交变电流的变化规律 中性面 B v A D t = 0 θ v 活动1：写出t时刻线圈中的感应电动势 v‖ v⊥ θ ⑷n匝线圈产生的电动势 v┴= v= ⑴ab边感应电动势 eab= ⑵cd边感应电动势 ecd= ⑶一匝线圈产生的电动势 e= lad lab=ldc ω 设 Em= nBSω 则有 e = Emsin ωt B v A D t = 0 θ v 总结：交流电变化规律 中性面开始计时 i u R e、r S 活动2：画出正弦式电流e、i、u、 随时间变化的图像 t o i t o u t o e t o -t 针对练1 下列 ... ...
