交流電的產(chǎn)生

1、 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1 1、認(rèn)識(shí)交流發(fā)電機(jī)，了解交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造、認(rèn)識(shí)交流發(fā)電機(jī)，了解交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造2 2、理解交變電流產(chǎn)生和變化規(guī)律，知道中性面、理解交變電流產(chǎn)生和變化規(guī)律，知道中性面的概念的概念3 3、能用數(shù)學(xué)表達(dá)式和圖像描述正余弦交流電的、能用數(shù)學(xué)表達(dá)式和圖像描述正余弦交流電的變化規(guī)律，變化規(guī)律，能正確表達(dá)出正弦交流電的最大值、能正確表達(dá)出正弦交流電的最大值、有效值、瞬時(shí)值有效值、瞬時(shí)值 教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1 1、交流電產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的點(diǎn)、交流電產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的點(diǎn)2 2、交流電的數(shù)學(xué)表達(dá)式和圖像、交流電的數(shù)學(xué)表達(dá)式和圖像 教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)交流電產(chǎn)生的物理過程的分

2、析及中性面的點(diǎn)交流電產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的點(diǎn)3閱讀課本閱讀課本P.49 回答問回答問題題1、交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和基本種類、交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和基本種類發(fā)電機(jī)的基本組成：發(fā)電機(jī)的基本組成：用來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈（叫電樞）用來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈（叫電樞）用來產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極用來產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極 發(fā)電機(jī)的基本種類：發(fā)電機(jī)的基本種類： 旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子4閱讀課本閱讀課本P.5051 回答問回答問題題2、什么是中性面？中性面有什么特點(diǎn)、什么是中性面？中性面有什么特點(diǎn)中性面：線框平面與

3、磁感線垂直的位置中性面：線框平面與磁感線垂直的位置。（1 1）線圈處于）線圈處于 中性面中性面0t0感最大0感I 特點(diǎn)特點(diǎn)（2 2）線圈垂）線圈垂直直 中性中性面面最大t最大感0最大感I（3）每次經(jīng)過中性面電流方向發(fā)）每次經(jīng)過中性面電流方向發(fā) 生改變，線圈轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過中性生改變，線圈轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過中性面，電流的方向改變兩次面，電流的方向改變兩次。53、交變電流的產(chǎn)生原理、交變電流的產(chǎn)生原理dcba 特點(diǎn)特點(diǎn): : BS BS，處于中性面，處于中性面 最大，最大， E=0 , I=0E=0 , I=0沒有邊切割磁感應(yīng)沒有邊切割磁感應(yīng)線線6dcba特點(diǎn)特點(diǎn):BS:BS，=0=0，E E最大，

4、最大，I I最大，最大， 感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流方向b b到到a aa a（b b）、）、d d（c c）邊）邊垂直切割磁感應(yīng)線，垂直切割磁感應(yīng)線，7dcba特點(diǎn)特點(diǎn): :BSBS， 最大，最大， E=0 , I=0E=0 , I=0 沒有邊切割磁感應(yīng)沒有邊切割磁感應(yīng)線線8dcbaa a（b b）、）、d d（c c）邊）邊垂直切割磁感應(yīng)線，垂直切割磁感應(yīng)線，特點(diǎn)特點(diǎn):BS:BS，=0=0，E E最大，最大，I I最大，最大， 感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流方向a a到到b b95、體會(huì)交流電電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式的推導(dǎo)，明確、體會(huì)交流電電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式的推導(dǎo)，明確各物理量的含義，找出交流電的最大值由哪些因各物

5、理量的含義，找出交流電的最大值由哪些因素決定素決定閱讀課本閱讀課本P.52 回答問回答問題題 設(shè)矩形線圈的設(shè)矩形線圈的ab邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，ad邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2在勻在勻強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞垂直于磁中繞垂直于磁場(chǎng)的對(duì)稱軸以角速度場(chǎng)的對(duì)稱軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，ab和和cd邊垂直于紙面，邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為轉(zhuǎn)軸為O10以線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻以線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t t線圈中的線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（abab和和cdcd邊切割磁感線邊切割磁感線 ）tvNBLesin2122LvtNBStLLNBesinsin21所以所以NBSEm令令則有則有 tE

6、emsine e為電動(dòng)勢(shì)在時(shí)刻為電動(dòng)勢(shì)在時(shí)刻t t的瞬時(shí)值的瞬時(shí)值E Em m為電動(dòng)勢(shì)的最大值為電動(dòng)勢(shì)的最大值11正弦正弦余弦余弦條條件件經(jīng)中性面時(shí)經(jīng)中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)開始計(jì)時(shí)垂直中性面垂直中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)時(shí)開始計(jì)時(shí)電電動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)e=Ee=Em msintsinte=Ee=Em mcostcost電電流流i=I=Im msintsintu=Uu=Um msintsint電電壓壓i=I=Im mcostcostu=Uu=Um mcostcost交變電流的變化規(guī)律交變電流的變化規(guī)律E Em m=NBS=NBSI Im m=E=Em m/R/RU Um m=I=Im mR R最大值最大值12例、如圖所示

7、，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度例、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，邊長(zhǎng)，邊長(zhǎng)L=10cm的正方形線圈的正方形線圈abcd共共100匝，線圈總電阻匝，線圈總電阻r=1，線圈繞垂直，線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸于磁感線的對(duì)稱軸OO以以=2 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻R=4，求，求 （1）轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值）轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 （ 2）由圖示位置線圈平面與磁感線平行轉(zhuǎn)過）由圖示位置線圈平面與磁感線平行轉(zhuǎn)過60角時(shí)的瞬時(shí)角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （ 3）由圖示位置轉(zhuǎn)過）由圖示位置轉(zhuǎn)過60角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （ 4）交變電壓的示數(shù)）交變電壓的