高中物理-5.1 交变电流教学课件设计

第五章交变电流第1节交变电流学习目标:1.知道什么是交变电流2.理解交变电流产生的原理3.知道交变电流的变化规律

利用电流传感器（或电压传感器）可以在荧光屏上绘出电流（或电流）随时间变化的图象观看实验1观看实验2可见，不同的电流波形是不相同的！交变电流交变电流——

大小和方向都随时间做周期性变化的电流简称交流如：家庭电路中的电流直流——

方向不随时间变化的电流如：电池提供的电流判断交流直流的关键：方向是否变化下列表示交变电流的有（）练习1iittit(A)(B)(C)(D)0000t(E)0teuCE手摇发电机

教学用手摇发电机产生的电流，大小和方向都在不断地变化，是一种交变电流交变电流是如何产生的呢？交变电流的产生转子电刷电刷定子交流发电机模型交变电流产生示意图：交变电流的产生ABCD——线圈（切割磁感线）K、L——圆环E、F——电刷｝使线圈在转动时保持与外电路的连接交变电流的产生假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题1.在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？2.在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？

3.当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么位置时线圈中电流最大？

4.在线圈的转动过程中，穿过线圈的磁通量、线圈中感应电动势、感应电流有什么特点？(画出平面图，写出各量特点）交变电流的产生A(B)D(C)D(C)A(B)BB⊥S，

Φ最大，

e=0,i=0B∥S，φ=0，e最大，i最大，感应电流方向B到AB⊥S，

Φ最大，

e=0,i=0（2）线圈每次经过中性面，交流电方向改变，线圈转动一个周期，两次经过中性面，交流电的方向改变两次。与磁感线垂直的平面思考:线圈在垂直中性面的位置,有什么特点?（1）B⊥S，Φ最大，E=0,I=0A(B)D(C)中性面设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．AB、CD宽L1，AD、BC长L2，磁感应强度是B.经过时间t.探究:瞬时感应电动势表达式求：（1）线圈转过的角度θ(2)AB杆的线速度V

（3）AB杆的有效切割速度

(4)AB杆产生的感应电动势（5）整个线圈产生的感应电动势BvA(B)D(C)t=0θ交变电流的变化规律探究:瞬时感应电动势表达式（1）线圈转过的角度θ=ωt

(2)AB杆的线速度V=ω

（3）AB杆的有效切割速度

(4)AB杆产生的感应电动势

（5）整个线圈产生的感应电动势BvA(B)D(C)t=0θv11v⊥L22v⊥=ωL22sinθ若线圈为N匝交变电流的变化规律问题:

若有N匝线框在匀速转动,整个线框的总电阻为r,外电阻为R,则通过电阻的电流i和电阻两端的电压u分别怎样表示?瞬时值瞬时值峰值峰值交变电流的变化规律tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=nBsωEm作图时规定感应电动势正方向DCBADcbdaaaaabbbddddccctωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πiImω交变电流的种类(1)正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压(3)电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。3.交变电流的变化规律：（1）方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。

（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：

e=EmsinωtEm=NBSω叫电动势的最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫电流的最大值

u=UmsinωtUm=ImR叫电压的最大值

小结2.交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动演示回顾：小灯泡为什么会闪亮？一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式