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1、第五章 交变电流第一节 正弦交流电(1)、直流电：、直流电：(2)、恒定电流：、恒定电流：(3)、交变电流：、交变电流：一、三种电流一、三种电流二、正弦交流电二、正弦交流电矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动场的轴匀速转动1、正弦交流电的产生、正弦交流电的产生A（B）D（C）A（B）D（C）A（B）D（C）D（C）A（B）甲甲乙乙丙丙丁丁 设线圈的边长为设线圈的边长为L1、L2，在匀强磁场，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，中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，AB和和CD边垂直于纸面，转轴为边垂直于纸面，转轴为O。试推导感应电动势大小
2、的变化规律公式。试推导感应电动势大小的变化规律公式。2、正弦交流电的表达式、正弦交流电的表达式et0Em-EmIt0Im-Im3、交流电的图像、交流电的图像直流电直流电(DC)电流方向不随时间而改变电流方向不随时间而改变交变电流交变电流(AC)电流电压都随时间做周期性变化的电流电流电压都随时间做周期性变化的电流一、概念一、概念直流电直流电(DC)-方向不变方向不变电流方向不随时间而改变电流方向不随时间而改变交变电流交变电流(AC)-方向一定改变方向一定改变电流电压都随时间做周期性变化的电流电流电压都随时间做周期性变化的电流一、概念一、概念矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁矩形线圈在匀强磁场中绕垂直
3、于磁场的轴匀速转动场的轴匀速转动二、交变电流的产生二、交变电流的产生A（B）D（C）A（B）D（C）A（B）D（C）D（C）A（B）甲甲乙乙丙丙丁丁设正方形线圈的边长为设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场，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，中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，AB和和CD边垂直于纸面，转轴为边垂直于纸面，转轴为O。1.线圈转动一周，多少次经过中性面？电流方线圈转动一周，多少次经过中性面？电流方 向改变多少次？向改变多少次？2.线圈转到什么位置时磁通量最大？这时感应线圈转到什么位置时磁通量最大？这时感应 电动势是最大还是最小？电动势是最大还是最小？3.线圈转到
4、什么位置时磁通量最小？这时感应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？电动势是最大还是最小？思考与讨论思考与讨论4试推导感应电动势大小的变化规律公式。试推导感应电动势大小的变化规律公式。设正方形线圈的边长为设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场，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，中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，AB和和CD边垂直于纸面，转轴为边垂直于纸面，转轴为O。所以所以令令则有则有 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为电动势为电动势的最大值（峰值）。的最大值（峰值）。以线圈经过中性面开始计时，在时刻以线圈经过中性面开始计时，
5、在时刻t线线圈中的感应电动势圈中的感应电动势(ab和和cd边切割磁感线边切割磁感线)三、交变电流的变化规律三、交变电流的变化规律 et0Em-EmIt0Im-Im四、交流电的图像四、交流电的图像(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五、交变电流的种类五、交变电流的种类1.交变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2.交流电的产
6、生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈中就会产生_。课堂练习课堂练习1.交变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2.交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈中就会产生_。大小大小课堂练习课堂练习1.交变电流：交变电流：_和和_都都随
7、时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2.交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈中就会产生_。大小大小方向方向课堂练习课堂练习1.交变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2.交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强
8、磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈中就会产生_。大小大小方向方向周期性变化周期性变化课堂练习课堂练习1.交变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2.交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈中就会产生_。大小大小方向方向周期性变化周期性变化正弦规律正弦规律课堂练习课堂练习1.交
9、变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2.交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈中就会产生_。大小大小方向方向周期性变化周期性变化正弦规律正弦规律感应电流感应电流课堂练习课堂练习3.当线圈平面垂直于磁感线时，线圈当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做流，这样
10、的位置叫做_。线圈平线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变向改变_。课堂练习课堂练习3.当线圈平面垂直于磁感线时，线圈当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做流，这样的位置叫做_。线圈平线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变向改变_。中性面中性面课堂练习课堂练习3.当线圈平面垂直于磁
11、感线时，线圈当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做流，这样的位置叫做_。线圈平线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变向改变_。中性面中性面两次两次课堂练习课堂练习4.线圈从中性面开始转动，角速度是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线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在任一，那么在任一时刻时刻t感应电动势的瞬时值感应电动势的瞬时值e为为_。若。若线圈电阻为线圈电阻为R，则感应
12、电流的瞬时值，则感应电流的瞬时值I为为_。teEm0-Em课堂练习课堂练习4.线圈从中性面开始转动，角速度是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线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在任一，那么在任一时刻时刻t感应电动势的瞬时值感应电动势的瞬时值e为为_。若。若线圈电阻为线圈电阻为R，则感应电流的瞬时值，则感应电流的瞬时值I为为_。teEm0-Eme=Emsin t课堂练习课堂练习4.线圈从中性面开始转动，角速度是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线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在任一，那么在任一时刻时刻t感应电动势的瞬时值感应电动势的瞬时值e为
13、为_。若。若线圈电阻为线圈电阻为R，则感应电流的瞬时值，则感应电流的瞬时值I为为_。teEm0-Eme=Emsin tI=(Em/R)sin t课堂练习课堂练习交流发电机交流发电机5.交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。课堂练习课堂练习5.交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。旋转磁极式旋转磁极式
14、课堂练习课堂练习5.交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。旋转磁极式旋转磁极式旋转电枢式旋转电枢式课堂练习课堂练习5.交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。旋转磁极式旋转磁极式旋转电枢式旋转电枢式转子转子课堂练习课堂练习5.交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的
15、部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。旋转磁极式旋转磁极式旋转电枢式旋转电枢式转子转子定子定子课堂练习课堂练习5.交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。旋转磁极式旋转磁极式旋转电枢式旋转电枢式转子转子水轮机水轮机定子定子课堂练习课堂练习5.交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电
16、机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。旋转磁极式旋转磁极式旋转电枢式旋转电枢式转子转子蒸汽轮机蒸汽轮机水轮机水轮机定子定子课堂练习课堂练习6.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间随时间t的变化如图，下面正确的是（的变化如图，下面正确的是（）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的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大D.每当每当e变换方向时，
17、通过线圈的磁通量变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最小绝对值最小课堂练习课堂练习tEm0-Emt1t2et3t46.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间随时间t的变化如图，下面正确的是（的变化如图，下面正确的是（）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的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大D.每当每当e变换方向时，通过线圈的磁通量变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最小绝对值最小课堂练习课堂练习CtEm0-Emt1t2et3t4