交变电流课件.pptx

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1、交变电流[研究选考·把握考情]知识内容交变电流考试要求加试c教学要求1.知道交变电流，能区分直流和交变电流2.知道交流发电机的基本结构与工作原理，了解中性面的概念3.知道正弦式交变电流的图象描述4.知道正弦式交变电动势、电压、电流的瞬时值表达式，理解峰值的意义5.区分特殊位置的磁通量与磁通量变化率，理解磁通量变化率与电动势之间的关系说明1.不要求知道交流发电机各部分的名称2.不要求推导交流电动势的瞬时值表达式3.不要求计算线圈在磁场中转动时的电动势知识点一　交变电流[基础梳理]1.交变电流：大小和方向随时间做________变化的电流，简称交流。2.直流

2、：______不随时间变化的电流。3.图象特点：(1)恒定电流的图象是一条________________的直线。(2)交变电流的图象随______做周期性变化，如正弦交变电流的图象：周期性方向与时间轴平行时间如图所示的各电流中不是交变电流的是________。[即学即练]解析由于交变电流的大小和方向随时间做周期性的变化，故B、C为交变电流的图象，A、D不是。答案AD知识点二　交变电流的产生1.正弦式交变电流的产生：将闭合矩形线圈置于______磁场中，并绕____________方向的轴______转动。2.中性面——线圈平面与磁感线______时的位

3、置。(1)线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ______，但线圈中的电流为______。(2)线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流方向都要改变。线圈转动一周，感应电流方向改变______次。[基础梳理]匀强垂直磁场匀速垂直最大零两[要点精讲]1.正弦式交变电流的产生过程分析如图1所示为线圈ABCD在磁场中绕轴OO′转动时的截面图，AB和CD两个边切割磁感线，产生电动势，线圈中就有了电流(或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流)。具体分析如图2所示，当线圈转动到图甲位置时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；当线圈转动到图乙位置时，导体垂直切割磁感线，

4、线圈中有电流，且电流从A端流入；线圈在图丙位置同线圈在图甲位置；线圈在图丁位置时，电流从A端流出，这说明电流方向发生了改变；线圈在图戊位置同在图甲位置。线圈这样转动下去，就在线圈中产生了交变电流。图1图22.交变电流产生过程中的两个特殊位置图示概念中性面位置与中性面垂直的位置特点B⊥SB∥SΦ＝BS，最大Φ＝0，最小e＝n＝0，最小e＝n＝nBSω，最大感应电流为零，方向改变感应电流最大，方向不变【例1】下列各图中哪些情况线圈中产生了交变电流()解析由交变电流的产生条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状及转轴的位置没有特别要求。故选项B、C、D正确

5、。答案BCD知识点三　交变电流的变化规律1.正弦式交变电流瞬时值表达式：(1)当从中性面开始计时：e＝___________。(2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e＝___________。2.正弦式交变电流的峰值表达式：Em＝_______与线圈的形状及转动轴的位置______。(填“有关”或“无关”)[基础梳理]EmsinωtEmcosωtnBSω无关[要点精讲]1.交变电动势的峰值和交变电流的峰值交变电动势最大值，由线圈匝数n、磁感应强度B、转动角速度ω及线圈面积S决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关，因此如图3所示的几种情况，若n、B、S、

6、ω相同，则电动势的最大值相同。图32.交变电流的瞬时值变化规律【例2】有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20cm，线圈总电阻为1Ω，线圈绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图4所示，匀强磁场的磁感应强度为0.5T，问：(1)该线圈产生的交变电流电动势的峰值、电流的峰值分别是多少？(2)若从中性面位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的表达式；(3)线圈从中性面位置开始转过30°时，感应电动势的瞬时值是多大？图4答案(1)6.28V6.28A(2)e＝6.28sin10πt(V)(3)3.14V名师点睛交变电流瞬时值表达式的书写技巧(1)确

7、定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值。(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。①线圈从中性面位置开始转动，则i－t图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsinωt。②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i－t图象为余弦函数图象，函数式为i＝Imcosωt。(3)线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交变电流，产生的交变电流与线圈的形状无关。如图5所示，若线圈的面积与例2中的图所示的线圈面积相同，则答案完全相同。图5知识点四　正弦交变电流的图象正弦交变电流随时间的变化情况可以从图象上表示出来，图象描述的是交变电流随时间变化

8、的规律，它是一条__________，如图6所示，分别是交变电流的______图