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16页。PPT课件主要包含了类平抛运动，匀速圆周运动，大小方向都不变，大小方向周期性变化，线圈转过的角度等内容，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？
思考：观看下面的示波器显示的两种电压的波形，他们有什么区别？
1.交流：大小和方向都随时间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叫做直流（DC）。
恒定电流：大小方向都不变的电流。
例1.分析下面的电流，哪些是交流电哪些是直流电？
工程技术中经常采用的交变电流
例2.在下面的图中，设磁感应强度为B，线框面积为S，匝数为n，转动的角速度为ω，求 线圈转动过程中产生的感应电动势最大值为多少？
思考：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AB边长为 L1，CD边长为L2，转子的转动角速度为ω, 磁极间的磁感应强度为B。 试推 导出经过t时间发电机的瞬时电动势e的表达式。
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.电动势e随时间变化的图像：
思考：在上面模型中，已知发电机线圈电阻为r,给阻值为R的外电阻供电，则闭合 电路中的电流i、外电阻R两端的电压u变化规律是怎样的？
7.闭合电路中的电流i：
8.外电阻R两端的电压u：
9.u、i随时间变化的规律：
思考：若不是从中性面开始计时，而是从垂直于中 性面的位置开始计时，则e、i、u随时间变 化的关系图像是怎样的？
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
例4.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→d D.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
注意：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。
例5.如图所示，一半径为r=10cm的圆形线圈共100匝，在磁感应强度B=5/π2特斯拉的匀强 磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线00'以n=600r/min的转速匀速转动，当线圈转 至中性面位置（图中位置)时开始计时。 (1)写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式； (2)求线圈从图示位置开始在1/60秒时的电动势的瞬时值； (3)求线圈从图示位置开始在1/60秒时间内的电动势的平均值。
注意：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，与线圈的形状也无关。