人教版 (2019)选择性必修 第二册交变电流教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册交变电流教学ppt课件，共41页。PPT课件主要包含了恒定电流，交变电流，谁是直流谁是交流，交变电流的产生，两个特殊位置，交变电流的图像，交变电流的种类，交流发电机等内容，欢迎下载使用。
公路旁、旷野上，坚实的铁架托着、吊着粗大的金属线，仿佛由天际而来，向天际而去…… 这些由发电厂、变电站而来的输电线，将电能输送到乡村、工厂，输送到千家万户。电，每时每刻都在为人类做着巨大贡献。 来自发电厂的电有什么特性?我们怎样才能更好地利用它？这一章我们就来学习与此相关的内容。
用电压传感器观察电池供给的电压波形
用电压传感器观察学生电源交流挡供给的电压波形
两种电压波形图有什么区别？
1.交流： 大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流（AC）
2.直流：方向不随时间变化的电流，称为直流（DC）
(注：恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流)
例1、下图画出了6种电流随时间变化的图象，这6个图中的电流i都随时间做周期性变化，其中属于交变电流的是
说明：转动的线圈里产生了大小和方向都随时间做周期性变化的交变电流
1.产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
假定线圈沿逆时针方向匀速转动
垂直磁场方向的平面叫做中性面。
（1）中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置
①线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零（不切割），线圈中的电动势为零
②线圈每经中性面一次，感应电流方向就要改变一次，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次
线圈经过垂直中性面时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大（垂直切割），线圈中的电动势为最大。
（2）垂直中性面位置（S∥B）
如图以线圈经过中性面开始计时,发电机转子导线框共有N匝，线框长ab为L1，宽ad为L2，转子的转动角速度为ω, 磁极间的磁感应强度为B。 试导出发电机的瞬时电动势e的表达式。
三、交变电流的变化规律
线圈从中性面开始转动，如右图所示，则经过时间t：
2.ab边的线速度跟磁感线方向的夹角：
3.ab边转动的线速度大小：
4.ab边产生的感应电动势（设线圈面积为S）：
5.整个线圈产生的感应电动势：
6.若线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，则闭合回路中的电流i是多少？
这种按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流。
从两个特殊位置开始计时瞬时值的表达式
(以线圈在中性面位置开始计时)
(2)示波器中的锯齿波扫描电压
(3)电子计算机中的矩形脉冲
(4)激光通信中的尖脉冲
①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极
①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）
②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
3、交变电流的变化规律：（1）方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。
（2）大小变化规律-------按正弦规律变化： e=Emsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值 i=Imsinωt Im=Em/R叫电流的最大值 u=Umsinωt Um=ImR叫电压的最大值
2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
例2、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min，若线圈平面转至与磁场平行时的电动势为2 V，求从中性面开始计时，(1)产生的交流电动势的表达式；(2)电动势的峰值；(3)从中性面起经 s，交流电动势的大小。
例3、如图, 线圈的面积2×103cm2，共100匝。处在B=0.5T的匀强磁场中，以100πrad/s的角速度匀速转动，已知线圈电阻为1Ω，外接电阻为9Ω。以图示位置为计时零点，写出电流的表达式。
例3、如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.4 m,ad=bc=0.2m,线圈匝数N=100,电阻r=1Ω,线圈在磁感强度为0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以=100πrad/s的角速度匀速转动,外接电阻R=9Ω,以图示时刻开始计时,则 A.电动势瞬时值为160πsin100π V B.t=0时线圈中磁通量变化率最大 C.t=0.5 s时线圈中感应电动势最大 D.t=0时线圈中磁通量为零
1．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平时 (　　)
A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时产生的电流均为正弦式交变电流，在图示位置电流的方向相同，都是a→b→c→dD．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力
解析：只要线圈绕垂直于磁感线的轴转动，在其他量相同时，产生的电动势与转轴的位置无关，故A对、B错；根据楞次定律，线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b，C错；绕两轴转动时，在同一位置的瞬时电流相同，同一边受到的安培力也相同，D错。
求解交变电流的瞬时值问题的答题模型