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1、交变电流交变电流人 教 版 选 择 性 必 修 第 二 册第三章 交变电流电力应用已渗透到现代生活的方方面面，日常生活中，我们使用得最多的是交流电，那么交流电有哪些特点？又是如何产生的呢？本节课我们将了解交流电的特点、产生及变化规律。演示：用电压传感器观察直流电压和交流电压的波形演示：用电压传感器观察直流电压和交流电压的波形直流电压的波形是一条直线，说明直流电压的大小和方向不随时间变化，交流电压的波形是一条正弦曲线，说明交流电压的大小和方向随时间周期性变化。演示：观察交变电流的方向结论：观察到两个极性不同的二极管交替发光，说明交变电流的方向不断变化。1 1、交变电流：大小和方向随时间做周期性变
2、化的电流。、交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流。2 2、直流电：、直流电：方向不随时间变化的电流方向不随时间变化的电流。3 3、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。一、交变电流：一、交变电流：交变电流交变电流直流电直流电恒定电流恒定电流思考：手摇发电机为什么会产生交变电流？甲乙丙丁线圈在甲图位置是否有感应电流？线圈在乙图位置是否有感应电流？在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？思考1：()()I=0()()()()甲转到乙的过程中I方向：方向：BADCBI方向：方向：BADCB线圈在丙图位置是否有感应电流？线圈在丁图位置
3、是否有感应电流？在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？思考2：()()丙转到丁的过程中I方向：方向：ABCDA()()()()I=0I方向：方向：ABCDA二、交流电的产生1、交流电的产生过程线圈转到什么位置时线圈中没有电流？线圈转到什么位置时线圈中电流最大？思考3：电流最大没有电流二、交流电的产生()()磁通量最大磁通量最大，但磁通量的变化率等于变化率等于0 0。线圈每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次改变一次。感应电动势、感应电流为零为零。特点：特点：2、中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置二、交流电的产生磁通量为磁通量为0 0，但磁通量的变化率变化率最大最大。线圈垂直切
4、割垂直切割磁感线，感应电动势、感应电流最大最大。特点：特点：3、中性面的垂面：线圈平面与磁感线平行的位置()()交变电流的变化规律电压传感器显示的交流电压波形发电机线圈转动一圈，电流变化图观察以上图形：交变电流似乎在按照正弦函数的规律变化，实际情况是否如此呢？线圈与中性面的夹角是多少？AB边的速度多大？AB边切割磁感线的有效速度多大？AB边中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？若为N匝线圈，则感应电动势多大？思考：在磁感应强度为B的匀强磁场中，矩形线圈AB边长为L1，BC边长为L2，逆时针绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，经时间t，线圈中的感应电动势是多少？按正弦规律
5、变化思考：如果从中性面的垂面开始计时，经时间t，线圈中的感应电动势又会是多少呢？线圈与中性面垂面的夹角是多少？AB边的速度多大？AB边切割磁感线的有效速度多大？AB边中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？若为N匝线圈，则感应电动势多大？()()按余弦规律变化1、从中性面开始计时：三、交变电流的变化规律三、交变电流的变化规律（2）经过中性面垂面时电动势最大（1）电动势按正弦规律变化（3）电流按正弦规律变化m（4 4）图像）图像按余弦规律变化想一想：磁通量是按什么规律变化的？2、从中性面的垂面开始计时：三、交变电流的变化规律三、交变电流的变化规律（2）经过中性面垂面时电动势最大（1）电动势按
6、余弦规律变化（3）电流按正弦规律变化（4 4）图像）图像按正弦规律变化3、正弦式交流电：电流大小随时间按正弦（或余弦）规律变化的交流电。三、交变电流的变化规律三、交变电流的变化规律按正弦（或余弦）规律变化仅仅只是计时起点的选择不同，并没有本质区别，因此统一叫作正弦式交流电。4、几种交变电流的波形三、交变电流的变化规律三、交变电流的变化规律四、四、交流发电机交流发电机1.发电机的基本组成：用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）用来产生磁场的磁极2.发电机的基本种类：旋转电枢式发电机（电枢动，磁极不动）旋转磁极式发电机（磁极动，电枢不动）无论哪种发电机无论哪种发电机，转动转动的部分叫转子的部分叫转子，不不动的部分叫动的部分叫定子。定子。四、四、交流发电机交流发电机课堂练习1(多选)关于交变电流和直流电的说法中，正确的是()A如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B直流电的大小可以变化，但方向一定不变C交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化BDBD课堂练习2(多选)如图所示，形状或转轴位置不同，但面积均为S的单匝线圈处在同一个磁感应强度为B的匀强磁场中，以相同的角速度匀速转动，从图示的位置开始计时，则下列说法正确的是()A感应电动势最大值相同B感应电动势瞬时值不同C感应电动势最大值、瞬时值都不同D感应电动势最大值、瞬时值都相同ADAD