可用认识交变电流实用教案

1、一、电流的分类一、电流的分类(fn li)（知道）（知道） 1、恒定电流：强弱、恒定电流：强弱(qin ru)和方向都不随时间和方向都不随时间改变的电流叫恒定电流。改变的电流叫恒定电流。 3、交变电流：强弱、交变电流：强弱(qin ru)和方向都随时间周期性和方向都随时间周期性变化的电流。变化的电流。注：交直流电的本质区别是注：交直流电的本质区别是电流方向是否改变电流方向是否改变 2、直流电：方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流第1页/共16页第一页，共17页。 判断以下(yxi)电流和时间关系图象哪些属于直流，哪些属于交流。第2页/共16页第二页，共17页。二、交变二、交变(jio b

2、in)电流的图像电流的图像（了解）（了解）工具工具(gngj)：示波器（观察波形图）：示波器（观察波形图）观察并思考：示波观察并思考：示波器显示器显示(xinsh)出出来的波形图是什么来的波形图是什么形状？有什么规律？形状？有什么规律？第3页/共16页第三页，共17页。三、交变电流三、交变电流(dinli)的产的产生（掌握）生（掌握）实验实验(shyn)：将发电机与电流表连接：将发电机与电流表连接思考：思考：1、电流表的指针、电流表的指针(zhzhn)发生偏转，发生偏转，说明什么问题？说明什么问题？2、描述指针的摆动情况，说明什么问题？、描述指针的摆动情况，说明什么问题？有电流产生有电流产生指

3、针左右摆动，说明电流的大小和方向都在变化，是交指针左右摆动，说明电流的大小和方向都在变化，是交流电。流电。交变电流是怎样产生的？交变电流有什么特点呢？第4页/共16页第四页，共17页。交流交流(jioli)电是由交流电是由交流(jioli)发发电机产生的。电机产生的。第5页/共16页第五页，共17页。如图，矩形线圈(xinqun)(xinqun)在匀强磁场中匀速转动的四个过程何时磁通量最大？何时磁通量最小？何时电动势最大？何时电动势最小？线圈中的电流大小和方向(fngxing)(fngxing)如何变化？在(a)、(c)、(e)位置(wi zhi)，磁通量最大；在(b)、(d)位置(wi zh

4、i)，磁通量最小在(b)、(d)位置，电动势最大；在 (a)、(c)、(e)位置，电动势最小第6页/共16页第六页，共17页。为了能更方便地说明第个问题为了能更方便地说明第个问题(wnt)(wnt)，我们，我们将立体图转化为平面图来分析。将立体图转化为平面图来分析。abcd电流增大电流增大abcd电流减小电流减小dcba电流增大电流增大dcba电流减小电流减小第7页/共16页第七页，共17页。ioEmT/4T/42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/2/22 2tt t第8页/共16页第八页，共17页。线圈经过中性面时，感应线圈经过中性面时，感应(gnyng)电动势为零，感电动

5、势为零，感应应(gnyng)电流为零。电流为零。线圈每经过中性线圈每经过中性(zhngxng)(zhngxng)面一次，交流电方向改变面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一周（交流电的一个周期）一次，线圈每转动一周（交流电的一个周期） ，两次经过，两次经过中性中性(zhngxng)(zhngxng)面，交流电的方向改变两次。面，交流电的方向改变两次。中性中性(zhngxng)面面A(B)D(C)与磁感线与磁感线垂直的平垂直的平面面尝试推导尝试推导1 1：甲、乙、丙、丁图中设匀强磁场的磁感应强度为甲、乙、丙、丁图中设匀强磁场的磁感应强度为B B， ABAB、CDCD宽宽L L1 1，ADAD、

6、BCBC长长L L2 2 ，线圈匀速转动角速度为，线圈匀速转动角速度为，试写出，试写出线圈电动势最大值线圈电动势最大值E Em m的表达式。的表达式。 第9页/共16页第九页，共17页。尝试推导尝试推导2 2：设线圈平面从中性面开始转：设线圈平面从中性面开始转动，角速度是动，角速度是经过经过(jnggu)(jnggu)时间时间t t，ABAB、CDCD宽宽L1L1，ADAD、BCBC长长L2 L2 ，磁感，磁感应强度是应强度是B BBvA(B)D(C)t=0线圈与中性线圈与中性(zhngxng)面的夹角面的夹角是多少？是多少？ AB边的速度边的速度(sd)多大？多大？AB边速度方向与磁场方向夹

7、角是多大？边速度方向与磁场方向夹角是多大？ AB边中的感应电动势多大？边中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？tt22LVtLBLVBLesin2sin2111tSBtLBLesinsin2221第10页/共16页第十页，共17页。1 1、交变、交变(jio bin)(jio bin)电流：大小和方向都随时间作周期电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。性变化的电流。3 3、交变电流的变化规律：、交变电流的变化规律：（1 1）方向变化规律）方向变化规律-线圈线圈(xinqun)(xinqun)平面每经过中性平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈面

8、一次，感应电流的方向就改变一次；线圈(xinqun)(xinqun)转动一周，感应电流的方向改变两次。转动一周，感应电流的方向改变两次。 （2 2）大小变化规律）大小变化规律-按正弦按正弦(zhngxin)(zhngxin)规律变化：规律变化： e=Emsint Em=NBS e=Emsint Em=NBS叫电动势的最大值叫电动势的最大值 i=Imsint Im=Em/R i=Imsint Im=Em/R叫电流的最大值叫电流的最大值 u=Umsint Um=ImR u=Umsint Um=ImR叫电压的最大值叫电压的最大值 小结小结2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动矩形线圈在匀强

9、磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动第11页/共16页第十一页，共17页。Em- EmsinmeEt（1 1）线圈）线圈(xinqun)(xinqun)与磁感线垂直时与磁感线垂直时感应感应(gnyng)(gnyng)电动势电动势_,_,磁通磁通量量_。是电流方向是电流方向(fngxing)_的位置。的位置。（2 2）当线圈与磁感线平行时：）当线圈与磁感线平行时：感应电动势感应电动势_，磁通量，磁通量_。（3 3）线圈连续匀速转动的过程中：）线圈连续匀速转动的过程中：电流的大小和方向都做电流的大小和方向都做_变化。变化。04T34Tet2TT最小最小最大最大最大最大最小最小发生变化发生变化周期性周期性

10、第12页/共16页第十二页，共17页。下列表示下列表示(biosh)交变电流的有（交变电流的有（ ）例例1iittit(A)(B)(C)(D)0000t(E)0teuCE第13页/共16页第十三页，共17页。例2、一矩形线圈(xinqun)绕垂直于匀强磁场并位于线圈(xinqun)平面内的固定轴转动，线圈(xinqun)中的感应电动势随时间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是( )：A.A. T1T1时刻通过(tnggu)(tnggu)线圈的磁通量为零；B.B. T2T2时刻通过(tnggu)(tnggu)线圈的磁通量的绝对值最大；C.C. T3T3时刻通过(tnggu)(tnggu)线圈的

11、磁通量变化率的绝对值最大；D.D. 每当e e变换方向时，通过(tnggu)(tnggu)线圈的磁通量的绝对值都为最大。 D第14页/共16页第十四页，共17页。例例3 3、如图，矩形线圈面积为、如图，矩形线圈面积为s s，匝数为，匝数为N N，线圈电阻为，线圈电阻为r r，在磁感强，在磁感强度度(qingd)(qingd)为为B B的匀强磁场中绕的匀强磁场中绕OOOO轴以角速度轴以角速度匀速转动，外匀速转动，外电路电阻为电路电阻为R R。求：。求：、写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式；、写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式；、如果线圈从图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式；、如果线圈从图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式；第15页/共16页第十五页，共17页。谢谢您的观看(gunkn)！第16页/共16页第十六页，共17页。NoImage内容(nirng)总结一、电流的分类（知道）。2、直流电：方向不随时间变化的电流叫做