选择性必修 第二册1 交变电流课堂教学ppt课件

这是一份选择性必修 第二册1 交变电流课堂教学ppt课件，共18页。PPT课件主要包含了交变电流，交流电，直流电，方向不随时间变化，恒定电流，充电器，观察交变电流的方向，两个二极管会交替发光，交变电流的产生，交流发电机示意图等内容，欢迎下载使用。
用示波器或电压传感器先观察电池供给的电压的波形，再观察学生电源交流挡供给的电压的波形。这两种波形各有什么特点？
大小和方向都随时间做周期性变化
电动自行车的无刷电机（直流电转交流电）
把两个发光颜色不同的发光二极管"并联，注意使两者正、负极的方向不同，然后连接到教学用发电机的两端。转动手柄，两个磁极之间的线圈随着转动。观察发光二极管的发光情况。
说明：发电机产生的交流电电流方向在不断变化。
电流：B→A→D→C→B
电流：C→D→A→B→C
3.交变电流的变化情况（定性）
线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一周，两次经过中性面，交流电的方向改变两次。
三、交变电流的变化规律
磁感应强度是B，AB、CD长为l，AD、BC宽为d，线圈匀速转动的角速度是ω，设t＝0时线圈刚好转到中性面位置，
线圈与中性面的夹角是多少？
AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
AB边中的感应电动势多大？
线圈中的感应电动势多大？
从中性面计时开始，e为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值。
如果线圈匝数为N，则Em＝NωBS。
若电路中的负载为纯电阻电路时，负载两端的电压和流过的电流也按正弦规律变化。即，
u ＝ Umsin ωt i ＝ Imsin ωt
其中Um 、 Im分别叫电压和电流的最大值，也叫峰值。
而e、u、i 则是相应的物理量的瞬时值。
【例题1】在磁感应强度为1 T的匀强磁场中有一匝数为10匝的矩形线圈ABCD，如图所示，线圈绕OO′轴以转速 匀速转动．AB＝20 cm，BC＝25 cm，线圈的总电阻为r＝1 Ω，定值电阻的阻值为R＝9 Ω，从图示位置开始计时．
(1)写出t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式．(2)线圈转过300，流过R的电荷量为多少？(3)线圈转过300时，磁通量的变化率为多少？
(1)感应电动势最大值Em＝NBSω＝NBL1L2·2πn＝50 V.整个线圈中的感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcsωt＝50cs100t(V)．
利用传感器显示的交变电流的图像
这种按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称正弦式电流。
正弦式电流是最简单、最基本的交变电流。电力系统中应用的大多是正弦式电流。在电子技术中也常遇到其他形式的交流。
【例题2】在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（　） A．t＝0时，线圈平面垂直于磁感线 B．t＝1s时，线圈中的电流改变方向C．t＝1.5s时，线圈中磁通量的变化率最大 D．t＝2s时，线圈中的感应电流最大
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子。
电压高会火花放电、电枢无法做大
3、交变电流的变化规律
（Em为峰值，Em=NBSω）
①线圈旋转过程中只有AB和CD边在做切割磁感线的运动，产生E感
②线圈每转动一周，两次经过中性面，交流电的方向改变两次。
③中性面：与磁场垂直的平面
特点：磁通量最大，E感=0，I感=0。
④与中性面垂直的平面：磁通量为0，E感最大，I感最大。
1、在下列几种电流的波形图中，不能表示交变电流的是(　　)
A图中的电流均为正值，说明电流的方向不随时间变化，则此电流不是交变电流，故A正确．B、C、D图中电流的方向都随时间做周期性变化，都是交变电流，故B、C、D错误。
2、一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示．下列判断正确的是(　　)A．t＝0.01 s时刻，线圈平面处于中性面位置B．t＝0.02 s时刻，线圈平面与磁感线平行C．该交变电流的频率为100 HzD．1 s内电流的方向变化50次
由图像知t＝0.01 s和t＝0.02 s时，电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，线圈平面处于中性面位置，A正确，B错误；由图像知该交变电流的周期T＝0.02 s，所以频率f＝50 Hz，C错误；一个周期内电流方向变化两次，1 s内电流的方向变化100次，D错误．