-交变电流教学ppt课件

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1、※知道什么是交变电流※※掌握交变电流的产生及变化规律※理解正弦交流电的图象及表达式我们的日常生活离不开电，城市的灯火辉煌、工厂里的机器轰鸣，一切都离不开电．(如图所示是实验室手摇发电机)长江三峡水力发电站已投入生产，各地火力发电厂比比皆是，它们的共同之处就是生产和输送的大多都是交变电流．什么是交变电流？与直流电流有什么不同？它又是如何产生的呢？1．大小和方向都________，这样的电流叫做交变电流，例如家庭电路中的电流．2．下图是交流发电机的示意图．为了观察清楚，图中只画出了一匝线圈，它的ab边连在金属滑环K上，cd边连在滑环L上；两个滑环

2、通过金属片做的电刷A、B和外电路相连．线圈沿逆时针方向转动．我们观察ab这段导线．根据右手定则可以判断，当线圈转到图乙的位置时，电流________流动，而当线圈转到图丁的位置时，则________流动；在图丙和图戊的位置，因为__________，电路中没有感应电流．线圈在不断转动，电路中电流的方向也就________．交变电流就是这样产生的．3．对正弦式交变电流，线圈的电动势瞬时值表达式e＝________；用电器两端的电压瞬时值表达式u＝________；流过用电器的电流瞬时值表达式i＝________.答案：1.随时间做周期性变化的电

3、流．2．由a向b；由b向a；导线ab的运动方向和磁感线平行；不断改变．3．Emsinωt；Umsinωt；Imsinωt(1)交变电流：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)．说明：①方向不变的电流叫直流电(DC)②大小不变方向改变的电流也是交变电流．如下图所示图象中属于交流电的有()答案：ABC解析：图A、B、C中e的方向均发生了变化，故它们属于交流电．正确答案为A、B、C.点评：判断电流为交变电流还是直流电就看方向是否变化．如D选项，尽管大小随时间变化的图象与A相似，但因其方向不变，仍是直流电.(1)按正弦规

4、律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流，是一种最简单又是最基本的交变电流．(2)产生原理：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中就会产生大小和方向均随时间作周期性变化的电动势，即交变电动势，如图所示．(3)中性面：当线圈转动到其平面与磁感线垂直的位置时，线圈所在的平面叫做中性面．①线圈位于中性面时，线圈中的各个边均不切割磁感线，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势、感应电流的瞬时值均为零．②线圈每次通过中性面时，其内部的电流方向就要发生改变．线圈转动一周经过中性面两次，感应电流的方向改变两次．(4)

5、我国工农业生产及生活使用的交变电流(即市电)都是正弦式电流．特别提醒：（1）在线圈转动过程中，磁通量最大时，磁通量变化率恰好为零；磁通量为零时，磁通量变化率恰好最大.（2）感应电动势的大小由磁通量变化率决定，与磁通量的大小没有直接关系.下图中哪些情况线圈中产生了交流电()答案：BCD解析：紧扣正弦交流电产生的条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状没有特别要求.(1)函数形式：电动势瞬时值e＝Emsinωt；电压的瞬时值u＝Umsinωt；电流的瞬时值i＝Imsinωt；(2)图象形式：用正弦(或余弦)曲线表示交变电流随时间的变化规律，

6、如下图所示．(3)特点分析：线圈转动过程中的平均电动势如何求？答案：线圈在转动过程中某一段时间内或从一个位置到另一个位置的过程中所产生的电动势，称为平均电动势，它不等于始、末两时刻瞬时值的平均值，必须用法拉第电磁感应定律计算，即同理，计算交变电流在某段时间内通过导体横截面的电荷量，也必须用平均值，即如图所示，虚线OO′的左边存在着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，右边没有磁场．单匝矩形线圈abcd的对称轴恰与磁场右边界重合，线圈平面与磁场垂直．线圈沿图示方向绕OO′轴以角速度ω匀速转动(即ab边先向纸外、cd边先向纸里转动)，规定沿a→b→c→d

7、→a方向为感应电流的正方向．若从图示位置开始计时，下列四个图象中能正确表示线圈内感应电流i随时间t变化规律的是()解析：ab一侧的线框在磁场中绕OO′转动产生正弦交变电流，由楞次定律得电流方向为d→c→b→a且越来越大；，ab一侧线框在磁场外，而dc一侧线框又进入磁场，产生交变电流，电流方向为d→c→b→a且越来越小，以此类推，可知i－t图象为B.答案：B如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能使线圈中产生交变电流的是()A．将线圈水平向右匀速拉出磁场B．使线圈以OO′为轴匀速转动C．使线圈以ab为轴匀速转动D．磁场以B＝B0si

8、nωt规律变化答案：BCD解析：将线圈向右拉出磁场时，线圈中电流方向不变，A错，B、C两种情况下产生交变电流，只是在C情况下当线圈全部位于磁场外的一段时间内线圈内没