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课件网) 物理人教版 第三章 交变电流 第1节 交变电流 【演示实验】 实验1、用干电池给电流表供电,观察指针的偏转情况。 实验2、用手摇交流发电机给电流表供电,观察指针的偏转情况。 【交变电流】 1.交变电流: 方向随时间做周期性变化的电流. 简称交流(AC) 2.直流电: 方向不随时间变化的电流(DC) 恒定电流: 大小和方向不随时间变化的电流 【学以致用】 观察下列几个电流与时间的图象,判断哪些是交变电流 (2) i t 0 (1) i t 0 (3) i 0 t (4) i 0 t 【交变电流的产生】 转子 定子 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动. 矩形 【交变电流的产生】 1、当abcd线圈在磁场中绕轴转动时,哪些边切割磁感线 2、判断线圈处在甲、乙、丙、丁四个位置时是否产生感应电流?若有,标出电流方向;若无,说明原因。 3、判断从甲转到乙电流方向变吗?从乙转到丙呢?从丙转到丁?丁到甲? 4、线圈转到哪个特殊位置时,电流方向改变? 甲 乙 丙 丁 d c a b d c a b a b d c a b d c 【交变电流的产生】 问题1: 当线圈abcd在磁场中转动时,哪些边切割磁感线 将立体图转化为侧面图来分析 甲 乙 丙 丁 【交变电流的产生】 问题2: 判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否产生感应电流?若有,标出电流方向;若无,说明原因。 I=0 I方向:abcda I=0 I方向:dcbad K L E F K L F K L E F K L E F 甲 乙 丙 丁 【交变电流的产生】 I=0 I方向:abcda I=0 I方向:dcbad K L E F K L F K L E F K L E F 甲 乙 丙 丁 问题3: 判断从甲转到乙电流方向变吗?从乙转到丙呢?从丙转到丁?丁到甲? 【交变电流的产生】 问题4: 线圈转到哪个特殊位置时,电流方向改变? 中性面: 线圈平面与磁感线垂直的位置 【交变电流的产生】 变式思考:线圈平面转垂直于中性面位置感应电动势、感应电流、磁通量、磁通量变化率有何特点? 问题思考: 线圈转到中性面位置时,磁通量、感应电动势、感应电流的大小、磁通量的变化率有何特点? 磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零,感应电流为零。 感应电动势最大,感应电流最大,磁通量为零,磁通量的变化率最大. 【交变电流的变化规律】 问题思考:当线圈转到任意位置时,线圈中产生的感应电动势是多少呢? 【交变电流的变化规律】 问题思考:在匀强磁场B中,矩形线圈ab、cd边长为L1,ad、bc边长为L2,逆时针绕垂直于磁场的轴匀速转动,角速度为ω,从中性面开始计时,经过时间t,求此时线圈中的感应电动势是多少? 思考:若回路外电阻为R,线圈电阻为r,求回路中的电流和R两端电压的瞬时值大小。 问题引导: ①线圈与中性面的夹角是多少? ②AB边速度方向与磁场方向夹角多大? ③AB边的速度是多少? ④AB边产生的感应电动势多大? ⑤线圈中感应电动势多大? 若线圈的匝数为N匝呢? 【交变电流的变化规律】--正弦式交变电流 电动势瞬时值表达式: 【交变电流的变化规律】--正弦式交变电流 电流瞬时值表达式: 【交变电流的变化规律】 t ωt T 3T/4 T/2 T/4 O π π/2 2π e 思考:若线框从垂直中性面开始计时,在t时刻线圈中的感应电动势?并画出图象。 e=NBsωcosωt=Emcosωt Em 问题思考:线圈转动一周,交表电流的方向改变几次呢? 中性面位置 【交变电流的种类】 通过以上分析可知:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,可以得到按正弦规律变化的交变电流,这种交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流.正弦式电流是最简单又最基本的交变电流。 在目前的电力系统中应用的大多是正弦式电流. 交流发电机 发电机的基本组成 发电机的基本种类 【科学漫步】 交流发电机 【科学漫步】 (1)发电机的基本组成: ①用来产生感应 ... ...