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《2020版高中物理第五章交变电流1交变电流课件新人教版选修3_2.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第五章 交变电流1交变电流1.交变电流:(1)交变电流:_____和_____都随时间做周期性变化的电流,简称_____,符号为AC。(2)直流:_____不随时间变化的电流,符号为DC。(3)转化关系:交变电流经过电子电路的处理,也能变成_____。大小方向交流方向直流2.交变电流的产生:(1)交变电流的产生过程:如图所示,将一个平面线圈置于匀强磁场中,线圈与外电路相连,组成闭合回路,使线圈绕_______磁感线的轴OO′做_____转动,则线圈中就会产生交变电动势、交变电流。垂直于匀速(2)交变电流的大小:如图甲、乙、丙、丁、戊所示,闭合线圈在图___、图___、图___位置时线圈中没有
2、电流,在图___、图___位置时线圈中电流最大。甲丙戊乙丁(3)中性面:线圈平面与磁场方向_____的位置。垂直3.交变电流的变化规律:(1)正弦式交变电流:①定义:按_____规律变化的交变电流,简称_______电流。正弦式正弦函 数图 象瞬时电动势:e=________②函数和图象。Emsinωt函 数图 象瞬时电压:u=________瞬时电流:i=________UmsinωtImsinωt上述中的Em、Um、Im分别是电动势、电压、电流的_____,而e、u、i则是这几个量的_______。(2)其他形式的交变电流:如图甲所示的为_______交变电流,如图乙所示的为_____交
3、变电流。峰值瞬时值锯齿形矩形主题一 交变电流的产生【问题探究】探究点1交变电流情景1:如图甲、乙所示,把小灯泡分别接到干电池和手摇模型发电机的输出端。情景2:如图丙所示,把电流表接入到模型发电机的输出端。试结合上述情景,讨论下列问题:(1)闭合图甲、乙中开关,摇动发电机的手柄,观察小灯泡的发光情况,小灯泡的发光情况能够说明什么?提示:接在直流电路中的小灯泡亮度不变;转动手摇发电机的手柄,小灯泡的亮度不断变化,这说明了发电机产生电流的大小变化不同于电池产生的恒定电流。(2)摇动图丙中发电机的手柄,观察电流表的指针摆动情况是怎样的?电流表指针的摆动情况说明什么问题?提示:随着线圈的转动,电流表的
4、指针不停地在“0”刻度线两侧左右摆动说明手摇发电机产生的电流方向处于变化中。探究点2交变电流的产生情景1:如图甲所示,线圈平面恰好处于中性面位置(S⊥B)。情景2:如图乙所示,线圈平面恰好经过垂直于中性面位置(S∥B)。试结合上述情景,讨论下列问题:(1)情景1、2中穿过线圈的磁通量有何特点?情景1中穿过线圈的磁通量_____。情景2中穿过线圈的磁通量_____。(2)当线圈恰好经过图甲、图乙所示位置时,线圈中有感应电流吗?穿过线圈的磁通量的变化率有何特点?最大为零提示:图甲中线圈AB边或CD边的速度方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,线圈中感应电流是零,磁通量变化率是零。图乙中线圈AB边或
5、CD边的速度方向与磁感线方向垂直,切割磁感线的速度最大,线圈中感应电流最大,磁通量的变化率最大。(3)线圈___________时,线圈中电流的方向发生改变。在一个周期内,电流方向改变____。经过中性面2次【探究总结】1.交变电流与直流电的区别:(1)交变电流的方向随时间变化,而直流电的方向不随时间变化。另外,交变电流的大小可以不变,如矩形脉冲,而直流电的大小可以变化。(2)判断是不是交变电流,至少需在一个周期内观察。如矩形波,该电流在正半周期或负半周期,电流的大小和方向都没有发生变化,但在一个周期或更长的时间内,电流的方向随时间发生变化,所以是交变电流。(3)交变电流的波形不一定是曲线,
6、不能认为波形是曲线的,就一定是交变电流。中性面中性面的垂直位置图示位置线圈平面与磁场垂直线圈平面与磁场平行2.中性面及其垂直位置的特性比较:中性面中性面的垂直位置磁通量最大零磁通量变化率零最大感应电动势零最大感应电流零最大电流方向改变不变【典例示范】一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是()A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C.t2、t4时刻线圈中磁通量最大D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小【解题指南】解答本题应注意以
7、下两点:(1)磁通量最大时,磁通量的变化率为零,感应电流为零。(2)磁通量为零时,磁通量的变化率最大,感应电动势最大。【解析】选B。由图乙可知,t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小,选项A错误;t1、t3时刻线圈处于中性面上,故此时刻的感应电流方向改变,选项B正确;t2、t4时刻线圈中磁通量最小,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,选项C、D错误,故选B。【规律方法】根据Φ-t图象判断线圈上
