2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理選擇性必修2 第3章交變電流第1節(jié)交變電流(1)課件

1、交變電流一、交變電流 1. 直流電流（DC） 方向不隨時間變化的電流稱為直流. 電池供給的電流,大小和方向都不隨時間變化,所以屬于直流. 2.交變電流（AC） 電流、電壓大小和方向隨時間做周期性變化,這樣的電流叫作交變電流.一、交變電流例題1：下列表示交變電流的有（ ）tBitA00itC0iD0ttE0euCE二、交變電流的產(chǎn)生矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸轉(zhuǎn)動二、交變電流的產(chǎn)生思考：為什么會產(chǎn)生電流？二、交變電流的產(chǎn)生當(dāng)線圈在磁場中繞軸轉(zhuǎn)動時,哪些邊切割磁感線？二、交變電流的產(chǎn)生I=0I方向：dcbadI=0I方向：abcda二、交變電流的產(chǎn)生中性面：線圈通過中性面瞬間不切割磁感線,

2、感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流為零.每當(dāng)線圈經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流方向就改變一次.中性面位置磁通量最大,磁通量的變化率等于.線圈平面與磁感線垂直的位置特點：例題2：一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)線圈通過中性面時(）A線圈平面與磁感線方向平行 B通過線圈的磁通量達(dá)到最大值C通過線圈的磁通量變化率達(dá)到最大值 D線圈中的電動勢達(dá)到最大值B思考：線圈由甲轉(zhuǎn)到乙,由乙轉(zhuǎn)到丙,由丙轉(zhuǎn)到丁,由丁轉(zhuǎn)到甲的過程中電流大小變化嗎？若變,如何變？三、交變電流的變化規(guī)律 在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,矩形線圈AB邊長為L1,BC邊長為L2,逆時針繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,角速度為,從中性面開始計時,經(jīng)時間t,線圈中的感應(yīng)

3、電動勢是多少？ 線圈與中性面的夾角是多少？ AB邊速度方向與磁場方向夾角多大？AB邊的速度是多少？ AB邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢多大？ 線圈中感應(yīng)電動勢多大？若線圈的匝數(shù)為N匝呢？三、交變電流的變化規(guī)律1.電動勢e隨時間變化的規(guī)律：2.負(fù)載兩端的電壓u隨時間變化的規(guī)律：3.電流i隨時間變化的規(guī)律：（純電阻電路）三、交變電流的變化規(guī)律思考：磁通量變化規(guī)律？三、交變電流的變化規(guī)律正弦式交變電流三、交變電流的變化規(guī)律交變電流的種類正弦交流電示波器中的鋸齒波掃描電壓電子計算機中的矩形脈沖激光通信中的尖脈沖四、交流發(fā)電機四、交流發(fā)電機1.發(fā)電機的基本組成：用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈（叫電樞）用來產(chǎn)生磁場的磁極2

4、.發(fā)電機的基本種類：旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機（電樞動,磁極不動）旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機（磁極動,電樞不動）無論哪種發(fā)電機,轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子,不動的部分叫定子.1判斷正誤：（1）只要線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,就可以產(chǎn)生交變電流.（）（2）當(dāng)線圈中的磁通量最大時,產(chǎn)生的電流也最大.（）（3）當(dāng)線圈平面與磁場垂直時,線圈中沒有電流.（）（4）按正弦規(guī)律變化的交變電流稱為正弦式交變電流.（）（5）電子技術(shù)中所用到的交變電流全都是正弦式交變電流.（）2一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動,線圈平面位于如圖甲所示的勻強磁場中.通過線圈的磁通量隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,下列說法正確的是（ ）At1、t3時

5、刻通過線圈的磁通量變化率最大Bt1、t3時刻線圈中感應(yīng)電流方向改變Ct2、t4時刻線圈中磁通量最大Dt2、t4時刻線圈中感應(yīng)電動勢最小B3如圖所示,一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動,從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,則在這段時間內(nèi)（ ）A線圈中的感應(yīng)電流一直在減小B線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小C穿過線圈的磁通量一直在減小D穿過線圈的磁通量的變化率先減小后增大B4如圖所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖,關(guān)于這個實驗,正確的說法是（ ）A線圈每轉(zhuǎn)動一周,指針左右擺動兩次B圖示位置為中性面,線圈中無感應(yīng)電流C圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向為abD線圈平面與磁場方向平

6、行時,磁通量變化率為零C5有一個10匝正方形線框,邊長為20cm,線框總電阻為1,線框繞OO軸以10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,如圖所示,垂直于線框平面向里的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.5T.問：（1）該線框產(chǎn)生的交變電動勢最大值、電流最大值分別是多少？（2）線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60時,感應(yīng)電動勢的瞬時值是多大？（3）寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式.（1）6.28V6.28A（2）5.44V（3）e=6.28sin10tV6如圖所示為交流發(fā)電機示意圖,線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上,CD邊連在滑環(huán)L上,導(dǎo)體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接.關(guān)于其工

7、作原理,下列分析正確的是（）A當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,穿過線圈的磁通量最大B當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,線圈中的感應(yīng)電流最大C當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間,穿過線圈的磁通量最小D當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間,線圈中的感應(yīng)電流最小AC7如圖甲所示,單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中,線圈軸線OO與磁場邊界重合.線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動.若從圖示位置開始計時,并規(guī)定電流方向沿abcda為正方向,則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化的圖像是圖乙中的（）A8關(guān)于交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律,下列說法中正確的是（）A周期性變化的電流叫作交變電流B交流發(fā)電機線圈中磁通量最大時,感應(yīng)電動勢也最大C當(dāng)線圈平面與磁感線平行時,線圈中的感應(yīng)電動勢一定為零D交變電流一定按正弦規(guī)律變化E線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動就可以產(chǎn)生正弦式交變電流E9如圖中各圖面積均為S的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動,能產(chǎn)生正弦交變電動勢e=BSsint的圖是（ ）AC10一個匝數(shù)N=1