交变电流第一、二节认识交变电流交变电流的描述

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1、第二章：交变电流第一、二节认识交变电流、交变电流的描述学习目标1、知道交变电流和了解交变电流产生的过程；2、了解交变电流的图像；3、掌握用函数表达式和图像（重点）描述交变电流的两种方法一、观察交变电流的图像1.恒定电流：强弱和方向都不随时间改变的电流。简称直流。2.交变电流：强弱和方向都随时间周期性变化电流，简称交流。注：交直流电的本质区别是电流方向是否改变3.波形图：_______或_______随时间变化的图象叫波形图，通常用__________来观察波形图．电流电压示波器二、交变电流的产生：演示实验：1、交流发电机：产生交变电流的装置称为交流发电机。其基本结构是线

2、圈和磁极。可分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机。（课本P41页资料活页）2、产生方法：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动便可产生交变电流；1、交流发电机：产生交变电流的装置称为交流发电机。其基本结构是线圈和磁极。可分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机。（课本P41页资料活页）2、产生方法：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动便可产生交变电流；设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O．1、线圈转动一周，电流方向改变多少次？2、线圈转到什么位置时磁通量最大？这时感应电动势是最大

3、还是最小？3、线圈转到什么位置时磁通量最小？这时感应电动势是最大还是最小？看动画回答问题：(甲)B⊥S，φ最大，各边不切割磁感应线，此时无感应电流——中性面E=0,I=0，Φ有最大值B∥S，V⊥B，φ=0，ab边和dc边垂直切割磁感线，E最大,I最大,电流方向b—>a,d—>c。(乙)VVB⊥S，φ最大，各边不切割磁感应线，无感应电流——中性面。(丙)E=0,I=0，Φ有最大值B∥S，V⊥B，φ=0，ab边和dc边垂直切割磁感线，E最大,I最大,电流方向a—>b,c—>d。特点：a.磁通量Φ为0b.E最大，磁通量的变化率ΔΦ/Δt最大（1）（甲）（丙）中性面（线圈与磁感线

4、垂直的平面）（2）（乙）（丁）最大值面（线圈垂直中性面）结论：a.磁通量Φ最大b.E＝0，磁通量的变化率ΔΦ/Δt为零c.当线圈转至中性面时，电流方向发生改变d.线圈转动一周电流方向改变两次特点:提出问题：交变电流的大小和方向都是随时间变化的，那么我们如何来表示交变电流的大小和方向呢？三、用函数表达式描述交变电流的规律：交变电流规律的推导:由上两式可得：又且串联，所以整个线圈产生的电动势：令则：表示电动势的瞬时值，表示电动势能达到的最大值如有N匝线圈，则由此可见，Em与线圈的形状和转轴的位置无关。设线圈和电阻构成闭合回路，总电阻为R，则电路中电流：令表示电流的最大值设外

5、电路的电阻为，由欧姆定律可知路端电压为表示电流的最大值则注：这些公式都只适用于纯电阻电路！！交流电的图像abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB3、交变电流的种类(1)正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压(3)电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲四、课堂总结：2.交变电流的变化规律：方向变化规律-------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。如有N匝线圈，则大小变化规律-------按正弦规律变化：叫电动势的最大值叫电流的最大值叫电压的最大值1.交变电流：大小和方

6、向都随时间作周期性变化的电流。1．在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是，属于正弦交变电流的是tiABCDABDA三例题2一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是：T1时刻通过线圈的磁通量为零；T2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；T3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大。答案：D3.交流发电机工作时的电动势的变化规律为e=EmSinωt，如果转子的角速度ω提高一倍，其它条件不变，则电动势的变化规律将变化为：A.e=EmSi

7、n2ωtB.e=2EmSin2ωtC.e=2EmSin4ωtD.e=2EmSinωt答案B4.影响产生感应电动势大小的因素可能是（）A.线圈的面积B.线圈的转速C.磁场强弱D.线圈电阻ABC