資源簡介

(共22張PPT)
1.交變電流
寧冰霜
學(xué)
習(xí)
目
標(biāo)
1.了解交變電流的概念。
2.掌握交變電流的產(chǎn)生過程。
3.理解交變電流的特點(diǎn)和規(guī)律，并應(yīng)用其解決相關(guān)問題。
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
發(fā)電機(jī)的誕生歷程
英國科學(xué)家法拉第于1831
年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)原理。他確信，利用此原理肯定能制造出可以實(shí)際發(fā)電的發(fā)電機(jī)。
1832年，受法拉第發(fā)現(xiàn)的啟示，法國人皮克希發(fā)明了手搖式直流發(fā)電機(jī)。1866年，德國的西門子發(fā)明了自勵式直流發(fā)電機(jī)。1869年，比利時的格拉姆制成了環(huán)形電樞，發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機(jī)。
被譽(yù)為交流電之父、無線電之父的美國機(jī)械工程師、電機(jī)工程師尼古拉·特斯拉在1887
年組裝完成了世界上最早的無電刷交流電感應(yīng)馬達(dá)。1896年，特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉發(fā)電廠開始勞動營運(yùn)。
新課學(xué)習(xí)
直流電與交流電
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
電的種類
直流電
交流電
---方向不隨時間變化的電流。
恒定電流：電流大小和方向都不隨時間變化的電流。
---大小和方向隨時間做周期性變化的電流。
正弦式交變電流：按正弦規(guī)律變化的交變電流，簡稱正弦式電流。
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
例1.下列各圖中，表示交流電的是（
）
結(jié)論：交流電的根本特點(diǎn)是：方向隨時間做周期性的變化。
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場中，并繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，則產(chǎn)生正弦式交流電。
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
一、交變電流的產(chǎn)生（正弦式交流電）
思考：1.判斷各圖中ab邊中的電流方向？
2.甲、丙位置線圈的特點(diǎn)是什么？乙、丁位置線圈的特點(diǎn)是什么？
新課學(xué)習(xí)
交流電的產(chǎn)生
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
一、交變電流的產(chǎn)生（正弦式交流電）
思考：1.判斷各圖中ab邊中的電流方向？
2.甲、丙位置線圈的特點(diǎn)是什么？乙、丁位置線圈的特點(diǎn)是什么？
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
1.磁通量最大；
2.電流為零
1.磁通量最大；
2.電流為零
1.磁通量為零；
2.電流最大
1.磁通量為零；
2.電流最大
中性面
中性面
新課學(xué)習(xí)
中性面
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
二、中性面
1.定義：線圈平面和磁場垂直的位置。
2.特點(diǎn)：
（1）磁通量最大；
（2）磁通量的變化率、感應(yīng)電動勢為零；
（3）線圈每次經(jīng)過中性面時，線圈中感應(yīng)電流方向都要改變，線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流方向改變兩次。
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
例2.如圖是某交變電流的i-t圖像，則下列說法正確的是（
）
A.A和C時刻線圈處于中性面位置
B.B和D時刻穿過線圈磁通量為零
C.從A-C時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為π/2
D.若從O-D時刻歷時0.02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次
A
B
C
D
新課學(xué)習(xí)
感應(yīng)電動勢的瞬時值
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
三、交變電流的變化規(guī)律
1.電動勢e隨時間變化規(guī)律：
2.感應(yīng)電流i隨時間變化規(guī)律：
3.負(fù)載電壓u隨時間變化規(guī)律：
Em=NBSω
sinωt，說明是從中性面開始計時
Em、Im、Um均為峰值
e、i、u均為瞬時值
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
例3.如圖，一個矩形線圈abcd在云強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向且與線圈共面的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，從某時刻開始計時，其穿過線圈的磁通量?隨時間t變化如圖乙所示，則下列說法中正確的是（
）
A.t=0時刻線圈處于中性面位置
B.t1、t3時刻線圈中的感應(yīng)電流最大且方向相同
C.t2、t4時刻穿過矩形線圈的磁通量最大，但感應(yīng)電流卻為零
D.t5時刻穿過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率也為零
O
ω
O'
a
b
c
d
B
甲
乙
t1
t2
t3
t4
t5
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
例4.如圖，一邊長L為20cm的正方形線圈abcd繞對稱軸OO'在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速n=120r/min，若匝數(shù)N=20匝，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，求
（1）轉(zhuǎn)動中的最大電動勢及其位置；
（2）從中性面開始計時的電動勢瞬時值表達(dá)式；
（3）從圖示位置轉(zhuǎn)過900過程中的平均電動勢。
答案：（1）2.0V，線圈平面與磁場平行;
（2）e=2sin4πt（V）;
（3）1.28V。
O
ω
O'
a
b
c
d
B
本課小結(jié)
電的種類
直流電
交流電
---方向不隨時間變化的電流。
恒定電流：電流大小和方向都不隨時間變化的電流。
---大小和方向隨時間做周期性變化的電流。
正弦式交變電流：按正弦規(guī)律變化的交變電流，簡稱正弦式電流。
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場中，并繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，則產(chǎn)生正弦式交流電。
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
二、中性面
1.定義：線圈平面和磁場垂直的位置。
2.特點(diǎn)：
（1）磁通量最大；
（2）磁通量的變化率、感應(yīng)電動勢為零；
（3）線圈每次經(jīng)過中性面時，線圈中感應(yīng)電流方向都要改變，線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流方向改變兩次。
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
三、交變電流的變化規(guī)律
1.電動勢e隨時間變化規(guī)律：
2.感應(yīng)電流i隨時間變化規(guī)律：
3.負(fù)載電壓u隨時間變化規(guī)律：
Em=NBSω
sinωt，說明是從中性面開始計時
Em、Im、Um均為峰值
e、i、u均為瞬時值

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