3月3日交变电流讲义1

1、 第一节交变电流 知识目标 1. 使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性而. 2. 掌握交变电流的变化规律及表示方法. 3. 理解交变电流的瞬时值和最大值及中性而的准确含义. 技能目标 1掌握描述物理量的三种基本方法(文字法、公式法、图象法). 2. 培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力. 3. 培养学生运用数学知识解决物理问题的能力. 情感态度目标 培养学生理论联系实际的思想. 教学重点 交变电流产生的物理过程的分析. 教学难点 交变电流的变化规律及应用. 教学方法 演示法、分析法、归纳法. 教学过程 一、 引入新课 演示实验一、手摇式交流发电机与两个并联二极

2、管连接，转动交流发电机观察到两个二极管交替闪亮， 结论：由于二极管的单向导通性说明交流发电机产生的交流电的电流方法成周期性变化。 演示实验二、将交流电与灯泡和示波器连接观察到灯泡的亮度是明暗相间，示波器显示交流电大小成周期 性变化 二、 新课教学 1、概念 (1) 交变电流:大小和方向都随时间做周期性的变化.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 课堂练习1、 观察下列几个电流与时间的图象，判断哪些是交变电流? _ 2、交变电流的产生 (1)交流发电机模型 （2）交流电产生过程 观察结论：甲丙无电流 乙丁有电流且方向相反 甲丙

3、是电流方向改变的时刻 中性而:线圈平而与磁感线垂直的位宜（图甲、丙） 规律总结：每当线圈经过中性而一次，感应电流方向就改变一次。 线圈通过中性而瞬间不切割磁感线，感应电动势、感应电流为零。 中性面位置磁通量最大，磁通量的变化率等于0。 中性而的垂面：（图乙.T） 规律总结：线圈通过中性而的垂而瞬间切割磁感线速度最大，感应电动势、感应电流最大。 中性面垂而位置磁通量为0,磁通量的变化率最大。 （3）、交变电流的变化规律 设线圈平而从中性而开始转动，角速度是3经过时间t, AB. CD宽 ，AD、BC长 ，磁感应强度是 线囿5中性面的夬角是多少？ 0=3t0=3t AB边的速度多大？ =晋 AB边

4、速度方向与磁场方向夬角是多大？ t t AB边中的感应电动势多大？ 6= 6= BLiVsin BLiVsin 0 0= =BL(urBL(ur*sinu! t*sinu! t o ?线圈中的感应电动势多大？ L2 8=26=2 BLiVsinO= 2 BL sinw t 2 =BaSsinivt 若有n匝线框在匀速转动则整个线框的感应电动势是多少? e= n 2 & $ n- 2 BLvs inO= n- 2 BL .uyj sinw t =nBvSsiti3t 以线圈经过中性面开始计时，在时刻谶圈中的感应电动势（AB和CD边 切割磁感线） e BwSinwt 若为n匝线圈 e=nB

5、Ssinwt _ 令Em=nBu）S则 值（最大值） e=Emsinwt A rj的瞬时值I ?若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r,则负载两端的电压U、流 过的电流i随时间变化的规律是怎样的？ sinw t= I lrisintvt R+r R+r K m 负载两端的电压u=e=-8inwt=UmsinWt 小结：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.在目前的电力系统中应用的大多是正弦式 电流. 流过负载的电流 Em=nBs( (o e = Em sinot 课堂练习2. 如图，匀强磁场的磁感应强度B=2 T,匝数n=6的矩形线圈abed绕中心轴OCT匀速转动，角速度3=200 rad/so 已知ab=0.1 m, bc=0.2 m.线圈的总电阻R=12Q (1) 感应电动势和感应电流的最大值. (2) 设时间t=0时线圈平而与磁感线垂直，写出线圈中感应