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1、鲁科版鲁科版 选修选修3-2 3-2 第三章第第三章第2 2节节3.2 3.2 交变电流是怎样产生的交变电流是怎样产生的电流是如何产生的？电流是如何产生的？由法拉第电磁感应定律可知：只要穿过闭合由法拉第电磁感应定律可知：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，就可以产生感应电回路的磁通量发生变化，就可以产生感应电动势和感应电流。动势和感应电流。怎样能使穿过闭合回路的磁通量发生怎样能使穿过闭合回路的磁通量发生变化变化让闭合导体与磁极做相对运动让闭合导体与磁极做相对运动发电机的基本原理发电机的基本原理交流发电机基本组成：交流发电机基本组成：磁极磁极电枢电枢一、交流发电机一、交流发电机发电机的种类发电机的
2、种类旋转电枢式发电机(图a)旋转磁极式发电机(图b)无论无论哪种发电机哪种发电机，转动转动的部分叫的部分叫转子转子，不动的部分叫，不动的部分叫定子定子。区别：前者，感应电动势不能很高；后者，能克服上述缺点，提供很高的电压。实验与探究实验与探究实验现象：实验现象：缓慢转动线圈时缓慢转动线圈时，1.1.灯泡闪烁，线圈每转一圈，闪烁两次；灯泡闪烁，线圈每转一圈，闪烁两次；2.2.电流计电流计指针在左右摇动，线圈每转一周指针在左右摇动，线圈每转一周，指，指 针左右针左右摆动一次摆动一次1电流大小随时间作周期变化2电流方向随时间作周期变化二、交流发电机二、交流发电机的原理的原理思考：思考：1、找出线圈的
3、转轴2、转动过程中，哪些边切割磁感线，产生感应电动势？3、如何研究周期性运动？交变电流的产生原理交变电流的产生原理几个特殊位置几个特殊位置无电流产生无电流产生无电流产生无电流产生d-c-b-ad-c-b-aa-b-c-da-b-c-d中性面中性面中性面中性面 中性面特点中性面特点:B BS S，最大，最大，E=0 E=0,I=0I=0每经过一次中性面，电流方向发生改变每经过一次中性面，电流方向发生改变思考：思考：2、设矩形线圈的ab边长为L1，ad边长为L2，从中性面开始以角速度 匀速转动，推导任意时间t内，线圈感应电动势。1、当导体棒垂直磁场，但运动速度与磁场有一夹角时，如何求感应电动势？三
4、、交变电流三、交变电流的变化规律的变化规律所以所以令令则有则有 注意注意：与线圈的形状、转轴的与线圈的形状、转轴的位置位置无关无关。矩形线圈的矩形线圈的abab边长为边长为L L1 1，adad边长为边长为L L2 2，e e为电动势在时刻为电动势在时刻t t的瞬时值，的瞬时值，E Em m为电动势的最大值为电动势的最大值成立条件：转轴垂直匀强磁场，经成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面开始中性面开始计时计时 （1 1）电动势按正弦规律变化电动势按正弦规律变化（2 2）电流按正弦规律变化）电流按正弦规律变化 （3 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
5、：时：变化化规律律总结(正弦交变电流的图象正弦交变电流的图象)eoEmT/4T/42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/2/22 2tt tabcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB思考：思考：如果是从垂直于中性面位置开始转动，所产生的感应电动势瞬时值该如何表示？1.1.对于正弦交流电，下列说法正确的是（对于正弦交流电，下列说法正确的是（）A A.线圈转动一周，电流大小改变两次线圈转动一周，电流大小改变两次 B B.线圈转动一周，电流大小不变线圈转动一周，电流大小不变 C C.线圈转动一周，电流大小线圈转动一周，电流大小随时间改变随时间改
6、变 D D.线圈转动一周，电流大小改变四次线圈转动一周，电流大小改变四次2 2.手摇发电机转动时，小灯泡为何一闪一闪的呢手摇发电机转动时，小灯泡为何一闪一闪的呢？（1）灯泡发光需要一定的电压，当）灯泡发光需要一定的电压，当U定定Um时，就能时，就能使灯泡发光。使灯泡发光。（2）如图，当）如图，当T1tT2时间内，小灯泡亮了，当时间内，小灯泡亮了，当T2tT3时间内，小灯泡变暗了，在时间内，小灯泡变暗了，在T3tT4时间内小时间内小灯泡又亮了。灯泡又亮了。（3）小灯泡在线圈转动一轴的过程中，闪亮两次。）小灯泡在线圈转动一轴的过程中，闪亮两次。这充分证明：交变电流的强度是随时间做周期变化。这充分证明：交变电流的强度是随时间做周期变化。