2023學(xué)年完整公開(kāi)課版交流電

基本要求1．知道交變電流，能區(qū)分直流和交變電流。2．知道交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，了解中性面的概念。3．知道正弦式交變電流的圖象描述。4．知道正弦式交變電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流的瞬時(shí)值表達(dá)式，理解峰值的意義。發(fā)展要求

區(qū)分特殊位置的磁通量與磁通量變化率，理解磁通量變化率與電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系。說(shuō)明1．不要求知道交流發(fā)電機(jī)各部分的名稱(chēng)。2．不要求推導(dǎo)交流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。3．不要求計(jì)算線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)。世界上最大的電站三峽水電站三峽水電站總裝機(jī)容量1820萬(wàn)千瓦，年平均發(fā)電量846.8億千瓦時(shí)。彌補(bǔ)了華東、華中和華南等地區(qū)的能源不足?？煽?、廉價(jià)、清潔的可再生能源。麗水市年用電量３８.24億千瓦時(shí)

設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)的模型：方案一方案二O’ORBSN交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)二：用手搖交流發(fā)電機(jī)對(duì)并聯(lián)的反向的發(fā)光二極管供電現(xiàn)象：兩個(gè)發(fā)光二極管輪流發(fā)光結(jié)論：電流的方向是周期變化的一、交變電流交變電流——

大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流。如：家庭電路中的電流直流——方向不隨時(shí)間變化的電流如：電池提供的電流大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流恒定電流——交變電流的產(chǎn)生假如線(xiàn)圈沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)abbvvBdcabaaaabbbb中性面：與磁場(chǎng)垂直的平面。vvvvvBdc中性面

指垂直于磁場(chǎng)方向的平面。最大（1）E最小，為零（2）特點(diǎn)：abaaaabbbbd(c)a(b)a(b)a(b)a(b)a(b)d(c)正視圖dca1a2a3a4d3d2d1d4Jia加動(dòng)畫(huà)a6a7a8d7d6d5d8前半周后半周電流的方向線(xiàn)圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在前半周電流方向：b

a線(xiàn)圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在后半周電流方向：a

ba5線(xiàn)圈每過(guò)中性面一次，電流方向改變一次。判斷：θ線(xiàn)圈平面繞中心軸OO’沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)平面與中性面夾角為θ時(shí)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的大??？vxvvyθ電動(dòng)勢(shì)的大小對(duì)ab:對(duì)cd:單匝多匝a(bǔ)(b)判斷：d(c)o(o/)基本規(guī)律請(qǐng)猜想交流電隨時(shí)間的變化規(guī)律是怎樣的？中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)Em——電動(dòng)勢(shì)的峰值（最大值）正弦式交變電流電動(dòng)勢(shì)、電流、電壓的三角函數(shù)式：Im=Em/R+r瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：Um=ImR瞬時(shí)電流：瞬時(shí)電壓：

這種按正弦函數(shù)規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)正弦式電流。（1）線(xiàn)圈平面與中性面重合時(shí)，S?B，Φ最大，e=0，i=0，電流方向?qū)l(fā)生改變。（2）線(xiàn)圈平面與中性面垂直時(shí)，S//B，Φ=0，e最大，i最大，電流方向不變。注意：兩個(gè)特殊位置時(shí)的不同特點(diǎn)：是否有一種裝置，線(xiàn)圈不動(dòng)卻也能產(chǎn)生電流？思考：交流發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造：線(xiàn)圈（電樞）、磁極

種類(lèi)：旋轉(zhuǎn)電樞式（磁極不動(dòng)，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)。）旋轉(zhuǎn)磁極式（磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈不動(dòng)。）一般不超過(guò)500v可以產(chǎn)生幾千或幾萬(wàn)伏1、交變電流定義（AC）：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。方向不隨時(shí)間變化的電流為直流電（DC）。3、交變電流的變化規(guī)律：（1）方向變化規(guī)律-線(xiàn)圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。（2）大小變化規(guī)律----按正弦規(guī)律變化：

e=EmsinωtEm=NBSω叫電動(dòng)勢(shì)的最大值（峰值）

i=ImsinωtIm=Em/R叫電流的最大值（峰值）

u=UmsinωtUm=ImR叫電壓的最大值（峰值）小結(jié)2、交變電流產(chǎn)生的過(guò)程：矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正弦式交變電流。能畫(huà)出四幅過(guò)程圖。你對(duì)與中性面垂直的平面知多少？

a．磁感線(xiàn)與線(xiàn)圈平面垂直；

b．磁通量最大；

c．電動(dòng)勢(shì)e和電流i均為零；

d．磁通量變化率最小。你對(duì)中性面知多少？

a．線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行；

b．磁通量最??；

c．電動(dòng)勢(shì)為最大值電流為最大值；

d．磁通量的變化率最大?？偨Y(jié)與反思1、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線(xiàn)圈從中性面開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量與時(shí)間的圖像是（）．練一練CD2、影響正弦交流電電動(dòng)勢(shì)大小的因素是（）Ａ．交流發(fā)電機(jī)電樞的轉(zhuǎn)速．Ｂ．交流發(fā)電機(jī)中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．Ｃ．交流發(fā)電機(jī)電樞的面積．Ｄ．交流發(fā)電機(jī)電樞導(dǎo)線(xiàn)的粗細(xì)．ABC3、下列各種敘述正確的是（）Ａ．線(xiàn)框平面和磁感線(xiàn)平行時(shí)即為中性面．Ｂ．線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)垂直時(shí)，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大．Ｃ．線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)平行時(shí)，磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大．Ｄ．線(xiàn)框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，各時(shí)刻線(xiàn)速度一樣大，各時(shí)刻產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一樣大．C---1--1etT/43T/4T/2T4、一矩形線(xiàn)圈，繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的中心軸OO′按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)．引出線(xiàn)的兩端與互相絕緣的半圓銅環(huán)連接，兩個(gè)半環(huán)分別與固定電刷A、B滑動(dòng)接觸，電刷間接有電阻，如圖所示，在線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻的電流(

)Ａ．大小和方向都不斷變化．Ｂ．大小和方向都不變．Ｃ．大小不斷變化，方向

Ｄ．大小不斷變化，方向從

CVAbacd

如圖所示，線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的B=T，線(xiàn)圈面積S=0.02m2，匝數(shù)N=400匝，線(xiàn)圈的電阻r