3.1交变电流 (共26张PPT) 课件 2025-2026学年高二年级物理教科版选择性必修第二册

(课件网) 高中物理教科版（2019）选择性必修第二册 第三章 交 流 电 第1节 交变电流 用示波器或传感器观察电池供给的电压的波形，再观察学生电源交流挡供给的电压的波形。这两种波形各有什么特点？ 1. 知道交变电流、直流电流的概念。 2.理解交变电流的产生原理，知道中性面的概念。 3.掌握交变电流的变化规律，能用数学表达式和图像描述正弦交变电流的变化规律。 4.理解交变电流的瞬时值和最大值，能正确表示出正弦交变电流的瞬时值、峰值。 能产生大小和方向随时间做周期性变化电流的发电机，称为交流发电机。 1.认识交变电流 o i t 脉动直流电 1.方向随时间发生变化是判断交变电流的标准。 2.直流电流 恒定电流：大小和方向不随时间变化的电流 脉动直流：方向不变，大小随时间变化的电流 大小不变，方向改变的电流也是交流 i t O i t O 恒定电流 1.认识交变电流 i t O 交变电流：方向随时间做周期性变化的电流叫做交流电，简称交（AC）。 AB边和CD边切割磁感线 侧视图 线圈转动的过程中，哪些位置穿过线圈的磁通量最大？ 哪些位置线圈中的电流最大？ 2.正弦交变电流的产生 a(b) d(c) a(b) a(b) a(b) d(c) d(c) d(c) 电流方向具有周期性变化的特点 E=0、I=0 电流：a→d→c→b→a 电流：a→b→c→d→a E=0、I=0 2.正弦交变电流的产生 最大 最大 最大 最大 最大 最大 （1）线圈转到如图所示位置时，磁通量有什么特点？ （2）线圈ab段的速度方向与磁场方向是什么关系？ 此时的感应电动势多大？磁通量的变化率有什么特点？ a(b) d(c) a(b) d(c) 2.正弦交变电流的产生 最大 平行 0 0 中性面：垂直于磁场方向的平面B⊥S 1.磁通量最大，Φ=Φmax=BS 2.速度方向与磁场平行，不切割磁感线，E=0，I=0 3.每当线圈经过中性面一次，感应电流方向就改变一次 特点： 2.正弦交变电流的产生 （1）线圈转到如图所示位置时，磁通量有什么特点？ （2）线圈ab段的速度方向与磁场方向是什么关系？ （3）此时的感应电动势多大？磁通量的变化率有什么特点？ a(b) a(b) d(c) d(c) 2.正弦交变电流的产生 0 垂直 最大 最大 1.磁通量最小，Φ=0 2.速度方向与磁场垂直，感应电动势最大，电流最大 3.磁场的变化率最大 4.线圈经过此位置，感应电流方向不发生改变 与中性面垂直平面:平行于磁场方向的平面B//S 2.正弦交变电流的产生 i t O 甲 甲 乙 丙 丁 乙 规定一个正方向，画出线圈在甲乙丙丁四个不同位置时对应电流的大小，大致画出电流的变化图像，看看图像的形状，猜测一下可能是什么的函数图像？ 2.正弦交变电流的产生 甲 乙 丙 丁 线圈处在磁感应强度是 的匀强磁场中，AB、CD宽，AD、BC长 ，线圈平面从中性面沿逆时针方向开始转动，角速度是．经过时间，推导此时线圈中产生瞬时感应电动势. 1.线圈与中性面的夹角是多少？ 2.AB边的速度多大？ 3.AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？ θ 3.正弦交变电流的变化规律 4.AB边中的感应电动势多大？ 5.线圈中的感应电动势多大？ AB、CD等效为两个串联的电源 θ 切割类 3.正弦交变电流的变化规律 以线圈经过中性面开始计时 在时刻线圈中的感应电动势（AB和CD边切割磁感线 ） 若为匝线圈： 为电动势的最大值（峰值） 3.正弦交变电流的变化规律 1.电动势随时间变化的规律： 2.电压随时间变化的规律： 3.电流随时间变化的规律： 正弦式电流 3.正弦交变电流的变化规律 从中性面开始计时 3.正弦交变电流的变化规律 3.正弦交变电流的变化规律 正弦 余弦 条件 经中性面时开始计时 垂直中性面时开始计时 电动势 e=Emsinωt e=Emcosωt 电流 i=Imsinωt i=Imcosωt 电压 u=Umsinωt u=Umcosωt 2.电动机 (1)定义:将电能转化为机械能的装置。 (2)优点:高效易控、 ... ...