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1、关于精品交变电流第1页，讲稿共51张，创作于星期二 这些由发电厂、变电站而来的输电线，将电能输送这些由发电厂、变电站而来的输电线，将电能输送到乡村、工厂，输送到千家万户。电，每时每刻都在为到乡村、工厂，输送到千家万户。电，每时每刻都在为人类做着巨大贡献。人类做着巨大贡献。来自发电厂的电有什么特征来自发电厂的电有什么特征？我们怎样才能更好我们怎样才能更好的利用它的利用它？这节课我们就来学习与此相关的内容。这节课我们就来学习与此相关的内容。第2页，讲稿共51张，创作于星期二第3页，讲稿共51张，创作于星期二（1）知识与技能）知识与技能掌握交变电流的产生即变化规律。掌握交变电流的产生即变化规律。会用
2、公式和图像表示交变电流。会用公式和图像表示交变电流。掌握正弦交变电流的变化图像掌握正弦交变电流的变化图像教教 学学 目目 标标第4页，讲稿共51张，创作于星期二（2）过程与方法）过程与方法通过实验了解交流发电机的构造，掌握正弦交通过实验了解交流发电机的构造，掌握正弦交变电流的产生原理变电流的产生原理通过体验培养学生观察实验能力和思维能力。通过体验培养学生观察实验能力和思维能力。第5页，讲稿共51张，创作于星期二（3）情感态度与价值观）情感态度与价值观 通过学习体验探究现象与生活中物理知识的乐通过学习体验探究现象与生活中物理知识的乐趣。趣。第6页，讲稿共51张，创作于星期二教 学 重、难 点 教
3、学重点教学重点正弦交流电产生的原因及其变化规律正弦交流电产生的原因及其变化规律交变电流的产生原理交变电流的产生原理教学难点教学难点交变电流的产生原理交变电流的产生原理第7页，讲稿共51张，创作于星期二本 节 导 航 1.交变电流交变电流2.交变电流的产生交变电流的产生3.交变电流的变化规律交变电流的变化规律第8页，讲稿共51张，创作于星期二1.交变电流交变电流第9页，讲稿共51张，创作于星期二转子电刷电刷定子第10页，讲稿共51张，创作于星期二【演示演示1】观察小灯泡的观察小灯泡的发光发光情况情况“亮亮”、“闪闪”亮亮:说明有电流通过灯泡说明有电流通过灯泡闪闪:通过灯泡电流大小是变化通过灯泡电
4、流大小是变化 线框中产生的感应电流强度大小是变化的线框中产生的感应电流强度大小是变化的第11页，讲稿共51张，创作于星期二【演示演示2】观察二极管的观察二极管的发光发光情况情况交替发光交替发光 通过二极管的电流通过二极管的电流方向方向是周期是周期性变化的性变化的线框中产生的感应电流方向是变化的线框中产生的感应电流方向是变化的G G第12页，讲稿共51张，创作于星期二电流的分类电流的分类恒定电流恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流大小和方向都不随时间变化的电流直流电直流电(DC)：方向不随时间变化的电流方向不随时间变化的电流第13页，讲稿共51张，创作于星期二 交变电流交变电流:大小大小和和
5、方向方向都随时间做周期性的都随时间做周期性的变化。简称变化。简称交流交流（AC）交变电流在生产生活中有广泛应用交变电流在生产生活中有广泛应用第14页，讲稿共51张，创作于星期二i it t0 0(2)i it t0 0(1)i it t0 0(3)i i0 0t t(4)i i0 0t t(5)（1）（）（2）（）（5）观察下列几个电流与时间的图象观察下列几个电流与时间的图象,判断哪判断哪些是交变电流？些是交变电流？第15页，讲稿共51张，创作于星期二2.交变电流交变电流的产生的产生第16页，讲稿共51张，创作于星期二交变电流交变电流(交流电交流电)的产生的产生线圈在磁场中运动产生交变电流线圈
6、在磁场中运动产生交变电流第17页，讲稿共51张，创作于星期二 为了能更方便地说明问题，我们将立体图为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析转化为平面图来分析.甲乙丁丙戊第18页，讲稿共51张，创作于星期二(甲甲)没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线 中性面：中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面。面。BS，最大，最大，E=0,I=0 第19页，讲稿共51张，创作于星期二(乙乙)a（b）、）、d（c）边）边垂直切割磁感线垂直切割磁感线BS，=0，E最大，最大，I最大最大 感应电流方向感应电流方向b到到a第20页，讲稿共51张，创作于星期二(丙
7、丙)BS，最大，最大，E=0,I=0 又见中性面又见中性面第21页，讲稿共51张，创作于星期二 BS，=0，E最大，最大，I最大，最大，感应电流方向感应电流方向a到到b丁丁第22页，讲稿共51张，创作于星期二 BS，=0，E最大，最大，I最大，最大，感应电流方向感应电流方向a到到b戊戊第23页，讲稿共51张，创作于星期二那么整个连续的过程是怎么样的呢？那么整个连续的过程是怎么样的呢？0最大最大0反向最大反向最大0第24页，讲稿共51张，创作于星期二 假定从假定从E经过负载流向经过负载流向F的电流为正，反之为的电流为正，反之为负，在坐标上标出线圈达到甲、乙、丙、丁四个负，在坐标上标出线圈达到甲、
8、乙、丙、丁四个位置对应的时刻和电流。位置对应的时刻和电流。第25页，讲稿共51张，创作于星期二交流电的图像交流电的图像 真的是这样吗？真的是这样吗？第26页，讲稿共51张，创作于星期二 中性面在垂直于磁场位置。中性面在垂直于磁场位置。线圈通过中性面时，穿过线圈的线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大磁通量最大。线圈平面通过中性面时线圈平面通过中性面时感应电动势为零感应电动势为零。线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次。一周里线圈中电流方向改变
9、两次。注意注意第27页，讲稿共51张，创作于星期二3.交变电流的变交变电流的变化规律化规律第28页，讲稿共51张，创作于星期二 以线圈经过以线圈经过中性面开始中性面开始计时，在时刻计时，在时刻 t t 线线圈中的感应电动势（圈中的感应电动势（abab和和cdcd边切割磁感线边切割磁感线 ）令令则有则有 e 为电动势在时刻为电动势在时刻t的瞬时值的瞬时值Em为电动势的最大值（峰值）为电动势的最大值（峰值）第29页，讲稿共51张，创作于星期二（1）电动势按正弦规律变化）电动势按正弦规律变化 成立条件成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时时（2）电流按正弦规
10、律变化）电流按正弦规律变化（3）电路上的电压按正弦规律变化）电路上的电压按正弦规律变化 电流通过电流通过R 时：时：第30页，讲稿共51张，创作于星期二交变电流的变化规律交变电流的变化规律(1)感应电动势感应电动势:e=nBssint=Emsint (从中性面开始计时从中性面开始计时)(2)感应电流感应电流:i=(nBs/R)sint=Imsint (从中性面开始计时从中性面开始计时)(3)外电路电阻两端的电压外电路电阻两端的电压:u=Umsint (从中性面开始计时从中性面开始计时)第31页，讲稿共51张，创作于星期二 开始计时开始计时(t=0),线圈位置线圈位置(初相位初相位)不同不同,出
11、现出现正弦正弦与与余弦余弦的表达式的表达式et0e =Emsintet0e =EmcostEm=nBS第32页，讲稿共51张，创作于星期二交变电流的种类交变电流的种类(1)正弦交流电正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压示波器中的锯齿波扫描电压(3)电子计算机中的矩形脉冲电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲激光通信中的尖脉冲家庭电路中的正弦交流电流示波器中的锯齿波扫描电压电子计算机中的矩形脉冲激光通信中的尖脉冲第33页，讲稿共51张，创作于星期二科学漫步科学漫步 （1）发电机模型一般是两个磁极）发电机模型一般是两个磁极,每转一周，每转一周，周期性变化一次周期性变化一次 实际发电机通
12、常是四磁极（多极），每转实际发电机通常是四磁极（多极），每转一周周期性变化两次，得到相同频率的交流电一周周期性变化两次，得到相同频率的交流电时时,可以降低转子的角速度可以降低转子的角速度第34页，讲稿共51张，创作于星期二 50Hz交流电发电机交流电发电机 其转子其转子 3000r/min 50Hz交流电发电交流电发电机其转子机其转子 1500r/min第35页，讲稿共51张，创作于星期二三峡电厂发电机的多极转子三峡电厂发电机的多极转子第36页，讲稿共51张，创作于星期二 （2）大型发电机线圈中电流很大，为了不使）大型发电机线圈中电流很大，为了不使大的电流通过电刷，实际发电机都是磁铁大的电流通
13、过电刷，实际发电机都是磁铁(电磁电磁铁铁)旋转（为转子）旋转（为转子）,而线圈是固定的（定子）而线圈是固定的（定子）.磁铁旋转式发电机模型第37页，讲稿共51张，创作于星期二交流发电机简介交流发电机简介第38页，讲稿共51张，创作于星期二第39页，讲稿共51张，创作于星期二（1）发电机的基本组成：）发电机的基本组成：用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）用来产生磁场的磁极用来产生磁场的磁极（2）发电机的基本种类）发电机的基本种类 旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）
14、第40页，讲稿共51张，创作于星期二 无论哪种发电机，转动的部分叫无论哪种发电机，转动的部分叫转子转子，不动，不动的部分叫的部分叫定子定子。第41页，讲稿共51张，创作于星期二课 堂 小 结 （1）交变电流）交变电流：大小和方向都随时间作周期性：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。变化的电流。（2）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动速转动 （3）线圈平面每经过中性面一次，感应电流）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。方向改变两次。第42页，讲稿共5
15、1张，创作于星期二高 考 链 接 1.（91年全国高考题）年全国高考题）一矩形线圈，绕垂直于一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动。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线圈中的感应电动势e随时间随时间t的变化如图所示。的变化如图所示。下面说法中正确的是（下面说法中正确的是（）D第43页，讲稿共51张，创作于星期二 A t1时刻通过线圈的磁通量为零时刻通过线圈的磁通量为零 B t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D 每当每当e变换方向时，通
16、过线圈的磁通量绝对值变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大都为最大第44页，讲稿共51张，创作于星期二 2.（1992年全国高考题）年全国高考题）交流发电机在工作交流发电机在工作时的电动势为时的电动势为e=E0sinwt,若将其电枢的转速提若将其电枢的转速提高高1倍，其他条件不变，则其电动势变为（倍，其他条件不变，则其电动势变为（）A E0sin B 2E0sin C E0sin2wt D 2E0sin2wtD第45页，讲稿共51张，创作于星期二 3.（1998年全国高考题）年全国高考题）一理想变压器，原线一理想变压器，原线圈匝数圈匝数n1=1100，接在电压为，接在电压为220V的交流电
17、源上。的交流电源上。当它对当它对11只并联的只并联的“36V、60W”灯泡供电时，灯灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知该变压器副线圈的匝数泡正常发光。由此可知该变压器副线圈的匝数n2=_，通过原线圈的电流，通过原线圈的电流I1=_A。180 3 第46页，讲稿共51张，创作于星期二 1.在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，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交变电流的是_，属于正弦交变电流属于正弦交变电流的是的是_。课 堂 练 习 tiABCDA B DA第47页，讲稿共51张，创作于星期二 2.交流发电机工作时的电动势的变化规律交流发电机工作时的电动势的变化规律为
18、为e=EmSint，如果转子的转速，如果转子的转速n提高一倍，其它提高一倍，其它条件不变，则电动势的变化规律将变化为（条件不变，则电动势的变化规律将变化为（）A e=EmSin2t B e=2EmSin2t C e=2EmSin4t D e=2EmSint B第48页，讲稿共51张，创作于星期二 3.线圈从中性面开始转动，角速度是，线圈中线圈从中性面开始转动，角速度是，线圈中的感应电动势的峰值是的感应电动势的峰值是Em，那么在任一时刻，那么在任一时刻t感应感应电动势的瞬时值电动势的瞬时值e为为 若线圈电阻若线圈电阻为，则感应电流的瞬时值为为，则感应电流的瞬时值为e=Ee=Ee=Ee=Em m
19、m msintsintsintsinti=i=i=i=E E E Em m m m/(Rsint)/(Rsint)/(Rsint)/(Rsint)Em e-Em 0t第49页，讲稿共51张，创作于星期二教材习题答案 1.解答：磁铁靠近白炽灯，发现灯丝颤动。解答：磁铁靠近白炽灯，发现灯丝颤动。因为通有交变电流的灯丝处在磁场中要受到因为通有交变电流的灯丝处在磁场中要受到力的作用，灯丝受到的磁场力的大小、方向力的作用，灯丝受到的磁场力的大小、方向都随时间做周期性变化，因此灯丝颤动。都随时间做周期性变化，因此灯丝颤动。2.解答：这种说法不对。解答：这种说法不对。3.解答：解答：6.310-2V 4.解答：解答：e=Emsint=400sin(314t)5.解答：解答：e=BSw,电流方向为电流方向为KNMLK第50页，讲稿共51张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第51页，讲稿共51张，创作于星期二