高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册交变电流的描述教学课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册交变电流的描述教学课件ppt，共16页。PPT课件主要包含了交变电流的产生，1方向变化规律，2大小变化规律，CONTENTS等内容，欢迎下载使用。
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，在线圈中产生正弦交变电流。
2.交变电流的变化规律：
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。
例1、一个面积为1 m2的矩形金属框abcd，从如图所示的位置开始(金属框平面与磁感线平行)，在匀强磁场中以ab为轴匀速转动，转动的角速度为2π rad/s，匀强磁场的磁感应强度为1 T，则产生的感应电动势随时间变化的图像是(　　)
练习1. 矩形线框ABCD以恒定的角速度ω绕对角线AC转动．AC的左侧存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，已知AB长为l1，BC长为l2，线框电阻为R.则线框转动一周的过程中电阻上产生的热量为(　　)
例2、如图甲所示，边长为10 cm的100匝正方形线框在匀强磁场中，线框中的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是(　　)A．t＝1 s时刻，线圈中的电流方向发生改变B．匀强磁场的磁感应强度大小为0.02 TC．线框转动的角速度为 rad/sD．线框中感应电动势的最大值为2π V
例3、看到永不停息的海浪，有人想到用海浪来发电，设计了如图方案：浮筒通过长度不变的细绳与重锤相连，细绳上固定一根长为L的水平导体棒PQ；地磁场的水平分量视为匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B.在限位装置(未画出)作用下整个系统始终只在竖直方向上近似做简谐振动，振动位移方程为x＝Asin ωt；求：(1)浮筒的速度随时间的变化关系式；(2)试证明：导体棒PQ两端产生的电压u为正弦交流电，并求出其有效值．
例4、如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y＝2sinx m(0≤x≤2 m)曲线围成，现有一边长为2 m的正方形单匝线框在水平拉力F的作用下，以水平速度v＝10 m/s匀速穿过该磁场区，磁场区的磁感应强度为0.4 T，线框电阻R＝0.5 Ω，不计一切摩擦阻力，则(　　)A．拉力F的最大值为10 NB．拉力F的最大功率为12.8 WC．拉力F要做12.8 J的功才能让线框通过此磁场区D．拉力F要做25.6 J的功才能让线框通过此磁场区
例5、如图（a）所示，在水平面内固定有两根平行且足够长光滑金属导轨MN、PQ，间距为L，电阻不计。以PQ上的O点为坐标原点，沿导轨建立如图所示的x轴。导轨间x>0区域内存在竖直向上的磁场，磁感应强度B随位置坐标x的变化规律如图（b）所示（图中B0，d已知）。金属棒a置于x=0处，金属棒b置于x>d的某处，两棒均与导轨垂直且始终接触良好，电阻均为R，质量均为m。t=0时，锁定b棒，a棒获得瞬时初速度v0并在拉力的作用下开始做匀速直线运动。（1）求a棒运动到x=d处回路中电流的大小；（2）写出a棒从x=0处运动到x=d处的过程中回路中电流i与时间t的关系式并求出此过程中外力对a棒做的功；（3）当a棒运动到x=d处时，撤去拉力，同时解锁b棒，假设a、b棒不会相碰，求此后回路中产生的焦耳热。
磁场的强度按正弦规律分布
产生正弦式交流电的几种不同方式，其本质就是动生电动势与感生电动势的几种具体表现：
1. (多选)如图所示，一半径为r的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.线圈以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，M和N是两个滑环，负载电阻为R.线圈、电流表和连接导线的电阻都不计，下列说法正确的是(　　)A．转动过程中电流表的示数为B．转动过程中交变电流的最大值为C．从图示位置起转过1/4圈的时间内产生的平均感应电动势为π2nBr2D．从图示位置起转过1/4圈的时间内通过负载电阻R的电荷量为