交變電流課件-高二下學期物理人教版選擇性

高中物理選修二演講者：曹雄3.1

交變電流目錄一、交變電流二、交變電流的變化規(guī)律【PART.01】一、交變電流認識交流電01直流電:方向不隨時間變化的電流叫直流電.方向和大小都不隨時間而變化的電流叫恒定電流.tii00ti-i00tii00tii00恒定電流:認識交流電01電磁感應現(xiàn)象的應用—發(fā)電機線圈磁體皮帶手柄認識交流電01交變電流02正弦交流電:方向(方向與大小)隨時間變化的電流叫交變電流.tii00-i0tii00-i0Ttii00-i0T交流電:電流大小和方向都隨時間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的交變電流稱為正弦交變電流，簡稱正弦交流電?！綪ART.02】二、交變電流的變化規(guī)律正弦交變電流的產(chǎn)生01交流發(fā)電機的主要結構：磁極線圈小燈泡在閃爍→電流的大小在變化電流計的指針在擺動→電流的方向和大小在變化線圈在勻強磁場中勻速轉動，產(chǎn)生了大小和方向都隨時間作周期性變化的電流.注意:(1)轉軸與線圈處在同一平面內(2)轉軸垂直于磁場當線圈平面和磁場垂直的時候，電流方向發(fā)生變化正弦交變電流的產(chǎn)生01理論探究——正弦交變電流的產(chǎn)生01線圈轉軸垂直于磁場，轉動的角速度為ω,ab邊長為L1，ad邊長為L2a（b）d（c）vv

ab邊：eab=BL1v⊥

=（B

L1ωL2sinωt）/2回路總電動勢：e=eab+ecd=BωL1L2sinωt若線圈匝數(shù)為N：e=NBωL1L2sinωt=NBSωsinωtcd邊：ecd=BL1v⊥

=（B

L1ωL2sinωt）/2從中性面開始計時，經(jīng)過時間t時:若從中性面的垂面開始計時：e=NBSωcosωt=Emcosωt正弦交變電流的產(chǎn)生01t=0時刻（中性面）,φ最大，E感為零.t=T/4時刻（中性面的垂面）,φ為零，感應電動勢最大.中性面:垂直于磁場方向的平面.a（b）d（c）vva（b）d（c）vv正弦交變電流的產(chǎn)生01

當此交流電通過電阻R時,其電流與加在它兩端的電壓必然也遵循正弦規(guī)律變化.u=Umsinω

ti=Imsinω

t注意:在上式中,e、

u、i叫交流電瞬時值;Em、Um、Im叫交流電最大值.t時刻電動勢的瞬時值表達式（從中性面開始計時）:e=NBSωsinωt=EmsinωtEm＝NBSω

＝Nφmω

電動勢的峰值（最大值）：正弦交變電流的產(chǎn)生01由N、B、S、ω決定，與轉動軸位置，線圈的形狀無關SSSEm＝NBSω電動勢的峰值（最大值）：電流0advvadvvadvvdavvadvvabcdaΦ減I增abcda最大abcdaΦ增I減0dcbadI增→最大→減davvdavvvaavadvv電流0討論交流1：（中性面）（中性面的垂面）（中性面）討論交流2:中性面特點:1.磁通量最大,磁通變化率最小,電動勢最小,電流為零.2.線圈每經(jīng)過中性面,電流方向改變一次,線圈轉動一周,電流方向改變兩次.正弦交變電流的產(chǎn)生01正弦交流電的圖象teEm0-EmtiIm0-ImtuUm0-Um能否畫出Φ—t圖像？正弦交變電流的產(chǎn)生01拓展延伸1：交流發(fā)電機旋轉電樞式交流發(fā)電機旋轉磁極式交流發(fā)電機正弦交變電流的產(chǎn)生01正弦交變電流的產(chǎn)生01拓展延伸2：感應電動機正弦交變電流的產(chǎn)生01練習：下圖中甲乙丙三圖為三種常見電機的原理示意圖（交流發(fā)電機、直流發(fā)電機、電動機），這三種電機的名稱分別為