高中物理交變電流的描述粵教版32第二章 課件人教版選修三

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1、陽西一中陽西一中 朱行宇朱行宇交變電流如何產(chǎn)生交變電流如何產(chǎn)生? ? 1交變電流：交變電流：_和和_都隨時(shí)間做周期性都隨時(shí)間做周期性變化的電流。區(qū)別交流變化的電流。區(qū)別交流和直流的最顯著特征和直流的最顯著特征_電流方向是否變化電流方向是否變化方向方向強(qiáng)弱強(qiáng)弱 線圈在磁場(chǎng)中由中性面開始逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一周線圈在磁場(chǎng)中由中性面開始逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，感應(yīng)電流的大小和方向如何變化的過程中，感應(yīng)電流的大小和方向如何變化, ,方向方向變化幾次變化幾次? ? 當(dāng)線圈在中性面時(shí)當(dāng)線圈在中性面時(shí):磁通量磁通量_, 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)_, 電流方電流方向向_.線圈在平行勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向線圈在平行勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向

2、:磁通量磁通量_, 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)_, 電流方電流方向向_最大最大最小最小會(huì)發(fā)生改變會(huì)發(fā)生改變最小最小最大最大不發(fā)生改變不發(fā)生改變 如何如何準(zhǔn)確準(zhǔn)確反反映產(chǎn)生的交映產(chǎn)生的交變電流的規(guī)變電流的規(guī)律？律？學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)：1.掌握用函數(shù)表達(dá)式的方式描述交掌握用函數(shù)表達(dá)式的方式描述交變電流。變電流。2.會(huì)用圖象的方式描述交變電流。會(huì)用圖象的方式描述交變電流。3.熟練掌握函數(shù)表達(dá)式、圖象及物熟練掌握函數(shù)表達(dá)式、圖象及物理意義三者之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。理意義三者之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。 設(shè)方形線圈的邊長(zhǎng)設(shè)方形線圈的邊長(zhǎng)abab= =L L，bcbc=L=L在勻強(qiáng)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)B B中繞垂直于磁中繞垂直于磁場(chǎng)的對(duì)

3、稱軸以角速場(chǎng)的對(duì)稱軸以角速度度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，圖所示，abab和和cdcd邊邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為為O O一、探究一、探究中性面 線圈在由中性面始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈在由中性面始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)t t時(shí)間，時(shí)間，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小？感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??？中性面方法？方法？過程？過程？(3)(3)、規(guī)律、規(guī)律中性面開始，在時(shí)刻中性面開始，在時(shí)刻t t感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)BSEm令令則有則有 tEemsine e為電動(dòng)勢(shì)在為電動(dòng)勢(shì)在時(shí)刻時(shí)刻t t的瞬時(shí)值，的瞬時(shí)值，E Em m為電動(dòng)勢(shì)的最大值為電動(dòng)勢(shì)的最大值所以：所以：e=BLe=BLL Lsint=BSsint=BSsinte=2BLv

4、sinte=2BLvsintV=LV=L/2/2 成立成立：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)開始計(jì)時(shí) 產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e=Ee=Em msintsint用圖用圖象描述是怎樣的呢？請(qǐng)同學(xué)們將其畫出象描述是怎樣的呢？請(qǐng)同學(xué)們將其畫出（2 2）電流的）電流的變化變化規(guī)律是？規(guī)律是？tItREReimmsinsin（3 3）電路上的電壓）電路上的電壓的變化的變化規(guī)律？規(guī)律？tUumsin 電流通過電阻電流通過電阻R R時(shí)：時(shí)： tIimsin.RIURiumm，當(dāng)外電路存在時(shí)abcdBRVA電動(dòng)勢(shì)、電流及電壓的瞬時(shí)值與時(shí)間電動(dòng)勢(shì)、電流及電壓的

5、瞬時(shí)值與時(shí)間T關(guān)系圖像關(guān)系圖像二、交流電的圖像二、交流電的圖像圖像的另一種形式圖像的另一種形式一些其它交變電流一些其它交變電流交變電流的特點(diǎn)：方向變化，但大小不一定變化交變電流的特點(diǎn)：方向變化，但大小不一定變化三、拓展：三、拓展： 線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)：起始位置不同時(shí)，我線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)：起始位置不同時(shí)，我們又將如何描述呢？們又將如何描述呢？e1=Em Sinte3=Em Sin（t+）e2=Em cost123L11 1、以下幾種情況，若、以下幾種情況，若B B，相同，試求相同，試求E Em m？：？：L1L2L1L2L22 2、以下幾種情況，若、以下幾種情況，若B B，s s,

6、 ,相同，試求相同，試求E Em m？：？： E Em m由由S S、B B、和匝數(shù)和匝數(shù)N N決定。與決定。與線圈的線圈的形狀形狀和和轉(zhuǎn)軸的位置轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān)無關(guān)。 1 1、矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線、矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e e隨時(shí)間隨時(shí)間t t的變化規(guī)律如圖所示，則下列說法正的變化規(guī)律如圖所示，則下列說法正確的是（確的是（ ）BDBDA.tA.t1 1時(shí)刻通過線圈面平行于磁場(chǎng)時(shí)刻通過線圈面平行于磁場(chǎng). .B.tB.t2 2時(shí)刻線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)時(shí)刻線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的為最大電流的為最大

7、. .C.tC.t3 3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大率的絕對(duì)值最大D.D.每當(dāng)每當(dāng)e e的方向變化時(shí)，通過線的方向變化時(shí)，通過線圈的磁通量絕對(duì)值都為最大圈的磁通量絕對(duì)值都為最大四、關(guān)系探究四、關(guān)系探究2、一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律、一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。如圖所示。u/Vt/10-2 s021341005650rad2.該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為?3.該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為 u100sin(50t)V1. 試描述線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的物理過程試描述線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的物理過程?四、關(guān)系探究四、關(guān)系探究3 3、一個(gè)矩形線框共有、一個(gè)矩形線框共有1010匝，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度匝，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 TB=0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從中性面開始繞中心軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從中性面開始繞中心軸以以20 r20 rs s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)已知線框的轉(zhuǎn)動(dòng)半的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)已知線框的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為徑為10cm10cm，切割磁場(chǎng)線的邊長(zhǎng)為，切割磁場(chǎng)線的邊長(zhǎng)為50 cm.50 cm.1.1.則該線框產(chǎn)生的交變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為則該線框產(chǎn)生的交變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為? ?2.2.試畫出電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象試畫出電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象? ?