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人教版高中物理選修3-2第五章《交變電流》第一節:交變電流課件.ppt

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交變電流教學目標1.理解交變電流的產生原理,知道什么是中性面。2.掌握交變電流的變化規律及表示方法。3.理解交變電流的瞬時值和最大值及中性面的準確含義。問題反饋1.正弦式交變電流的感應電動勢如何推導?(1、5、6、9、10、11)2.交流電的優點。(2)3.交變電流電壓表達式與周的位置有關系嗎?(4、11)4.中性面、峰值面的特點。(5、7)5.中性面處為什么無感應電流?(8)1、直流電流(DC)2、交變電流(AC)一、交變電流的概念 方向不隨時間變化的電流稱為直流電。電池供給的電流,大小和方向都不隨時間變化,所以屬于直流. 家庭電路中的電流,大小和方向都隨時間做周期性變化,這樣的電流叫做交變電流。 思考1. 圖中的電流i 隨時間t 變化的圖像中,表示交流電的是( ).BCD 二、交變電流的產生交變電流產生條件:線圈在磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動過程分析過程分析A(B)D(C)A(B)D(C)B A過程分析D(C)A(B)BD(C)A(B)BA BeoEmT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωtt 二、交變電流的產生甲乙丙丁甲B⊥S中性面垂直磁場方向的平面叫做中性面。過程分析B∥SA(B)D(C)則有 e為電動勢在時刻t的瞬時值,Em為電動勢的最大值(峰值).三、交變電流的變化規律 以線圈經過中性面開始計時,在時刻t線圈中的感應電動勢(ab和cd邊切割磁感線,ab和cd為L1,bc和ad為L2) θv⊥1.(1)電動勢按正弦規律變化(2)電流按正弦規律變化 (3)電路上的電壓按正弦規律變化 電流       通過R時: 三、交變電流的變化規律 ☆成立條件:轉軸垂直勻強磁場,經中性面時開始計時線圈平面與磁感線垂直的位置(1)線圈經過中性面時,穿過線圈的磁通量最大,但磁通量的變化率為零,線圈中的電動勢為零(3)線圈經過中性面時,電流將改變方向,線圈轉動一周,兩次經過中性面,電流方向改變兩次(2)線圈經過垂直中性面時,穿過線圈的磁通量為零,但磁通量的變化率最大,線圈中的電動勢為最大。中性面 矩形線框繞垂直于勻強磁場且在線框平面的軸勻速轉動時產生了交變電流,下列說法正確的是A.當線框位于中性面時,線框中感應電動勢最大B.當穿過線框的磁通量為零時,線框中的感應電動勢也為零C.每當線框經過中性面時,感應電動勢或感應電流方向就改變一次D.線框經過中性面時,各邊不切割磁感線例1C D特別提醒:(1) 瞬時值表達式與開始計時的位置有關.① 若線圈從中性面開始計時,e=Emsinωt.② 若線圈從位于與中性面垂直的位置開始計時,e=Emcosωt.(2) 峰值與開始計時的位置及線圈轉動的時間無關,與線圈形狀無關,與轉軸的位置無關. eoEmT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωttabcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB四、交流電的圖像 et0Em-Emit0Im-Im四、交流電的圖像 一矩形線圈,繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動,線圈中的感應電動勢e隨時間的變化如圖所示,下列說法中正確的是(  )A.t1時刻通過的磁通量為零B.t2時刻通過的磁通量的絕對值最大C.t3時刻通過的磁通量變化率的絕對值最大D.每當e變換方向時通過的磁通量的絕對值最大【答案】 D例3【精講精析】 因電動勢按余弦規律變化,故初始時刻線圈處于垂直中性面的位置,至t1時刻恰好到達中性面,磁通量最大,A錯;t2時刻又垂直中性面,磁通量為零,但其變化率最大,B錯;t3時刻又到達中性面,磁通量最大,但其變化率為零,C錯;e變換方向時正是其大小為零時,也恰好是磁通量最大時.【答案】 D
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交變電流 物理 選修 第五 一節 高中
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