(
课件网) 交变电流 一、认识交变电流 电流传感器 1. 直流电： 方向不变的电流 稳定电流： 直流电中大小也不变的电流 2. 交变电流： 大小和方向随时间周期性变化的电流 二、发电机简介 定子（磁铁） 转子（线圈，通常叫电枢） 二、发电机简介 定子（磁铁） 转子（线圈） 线圈在磁场中转动时，产生的感应电流有什么特点呢？ 模型表述 提出问题 1匝矩形线圈垂直于匀强磁场匀速转动时，形成的感应电流有何特征？ 三、交变电流的产生 模型分析 1、先分析特殊状态，再研究一般状态 2、画示意图，将三维立体图转化为二维平面图进行研究 位置 甲 乙 丙 丁 甲 AB边电流方向（填写A→B，B→A，或者0） 线圈中的电流（填写最大或者0） 0 B→A 0 A→B 0 0 最大 0 最大 0 三、交变电流的产生 V V 中性面（甲、丙位置）： 电流换向，电流为0，磁通量最大 三、交变电流的产生 在下面i-t图像中，标出这五个特殊位置的坐标，并大致画出电流随时间的变化图线（从E经负载流向F的电流为正）。 四、交变电流的变化规律 一般位置的分析 匀强磁场的磁感应强度为B，矩形线圈以角速度ω逆时针转动。线圈AB边长为L1，线圈AD边长为L2。线圈从中性面面转动开始计时，t时刻线圈中的感应电动势为多大？ （1）经过时间t，线圈转过的角度？ （2）哪两根导线切割磁感线，该导线在该时刻的速度 及切割速度分别为少 （3）每根导线切割磁感线产生的电动势为？两根导线上的电动势是累加还是抵消？ 四、交变电流的变化规律 模型评估：获取证据、质疑创新 2、如果磁场和线圈的参数不变，现将N匝线圈从右图位置（作为t=0的计时起始位置）开始转动，写出感应电动势随时间的表达式。 1、如果仅将线圈的旋转轴改成AB，写出感应电动势的表达式。 A、 B、 C、 A、 B、 C、 四、交变电流的变化规律 3、如果N匝线圈从中性面开始计时，线圈面积S，转动角速度w，匀强磁场磁感应强度B，外接电阻阻值R，线圈内阻阻值r，请画出如下图像 、 ，并写出各图像的峰值。（规定从E经负载流向F的电流为正，电势 时规定电压为正） 五、应用与实践：摇绳发电 如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为水平匀强磁场，大小为B）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的半径为R，转动角速度ω，如果以铜芯线抡到最高点为t=0的计时起点，则 （1）t=0的时刻，感应电流为0还是最大？ （2）求t=0的时刻的磁通量？ （3）感应电动势的瞬时表达式？ 模型应用 （1）t=0的时刻，感应电流为0，此时的磁通量最大。 （2）求t=0的时刻的磁通量 （3）感应电动势的瞬时表达式 从中性面开始计时 五、应用与实践：摇绳发电 五、应用与实践：摇绳发电 如果要让该实验现象更明显，你觉得操作中应该注意哪些问题？ 1、中性面：电流为0，电流方向变化，磁通量最大 2、从中性面计时，感应电动势的瞬时表达式 3、感应电动势和磁通量随时间变化图像 五、课堂小结 （与线圈转轴的选取、线圈形状无关） “模型建构 ”的一般路径 2、模型表述 简化抽象、联想类比、等效替代、假设验证等 3、模型分析 特殊→一般，三维→二维 画示意图的能力 用物理数学语言对问题表达的能力 科学推理与论证 1、情境问题 4、模型评估 5、模型应用 实验验证，获取证据，质疑创新 迁移应用，形成概念模型 五、课堂小结 ... ...
