高中物理 第2章 交變電流 第1節(jié) 認(rèn)識(shí)交變電流課件 粵教版選修3-2

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1、第一節(jié)認(rèn)識(shí)交變電流,1下列關(guān)于渦流的說法中正確的是() A渦流跟平時(shí)常見的感應(yīng)電流一樣,都是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的 B渦流不是感應(yīng)電流,而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流 C渦流有熱效應(yīng),但沒有磁效應(yīng) D在硅鋼中不能產(chǎn)生渦流 【答案】A,課前自主學(xué)習(xí),2(多選)變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的,而不是采用一整塊硅鋼,這是因?yàn)?) A增大渦流,提高變壓器的效率 B減小渦流,提高變壓器的效率 C增大鐵芯中的電阻,以產(chǎn)生更多的熱量 D增大鐵芯中的電阻,以減小發(fā)熱量 【答案】BD,3如圖所示,在O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的方形磁場(chǎng),銅球在A點(diǎn)由靜止釋放,向右擺到最高點(diǎn)B,不考慮空氣及摩擦

2、阻力,則下列說法正確的是() AA、B兩點(diǎn)在同一水平面上 BA點(diǎn)高于B點(diǎn) CA點(diǎn)低于B點(diǎn) D銅球?qū)⒆龅确鶖[動(dòng),【答案】B 【解析】銅球會(huì)產(chǎn)生渦流現(xiàn)象,消耗能量,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故向右擺動(dòng)時(shí)無法達(dá)到左側(cè)的高度,一、交流與直流 1交變電流:________隨時(shí)間做_________變化的電流,叫做交變電流,簡(jiǎn)稱交流 2恒定電流:強(qiáng)弱和方向都不隨時(shí)間變化的電流,叫做恒定電流,簡(jiǎn)稱直流 二、交變電流的圖象 1波形圖:電流或電壓隨______變化的圖象叫波形圖 2規(guī)律:我們?nèi)粘I詈蜕a(chǎn)中所使用的交變電流是按__________變化的交變電流 3圖形:按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象是__________,

3、方向,周期性,時(shí)間,正弦規(guī)律,正弦曲線,三、交變電流的產(chǎn)生 1交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu):______、磁極、滑環(huán)及______ 2過程分析(如圖),線圈,電刷,a c,b d,3中性面,垂直,為零,改變一次,由電池產(chǎn)生的電流,是大小和方向保持不變的直流電,我們現(xiàn)實(shí)生活中所用的也是直流電嗎?它的產(chǎn)生原理是什么? 【答案】我們現(xiàn)實(shí)生活中所用的是交流電,是通過線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的.,1產(chǎn)生條件:在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 2交變電流的方向 (1)線圈每經(jīng)過中性面一次,線圈中感應(yīng)電流方向就改變一次 (2)線圈轉(zhuǎn)一周,感應(yīng)電流方向改變兩次,課堂優(yōu)化整合,3線圈處于

4、中性面位置時(shí),磁通量最大,但磁通量的變化率為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零;當(dāng)線圈平面與中性面垂直時(shí),磁通量為零,但磁通量的變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)且在線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了交變電流,下列說法正確的是() A當(dāng)線框位于中性面時(shí),線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B當(dāng)穿過線框的磁通量為零時(shí),線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零 C每當(dāng)線框經(jīng)過中性面時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流方向就改變一次 D線框經(jīng)過中性面時(shí),各邊切割磁感線的速度為零,例 1,解析:線框位于中性面時(shí),線框平面與磁感線垂直,穿過線框的磁通量最大,但此時(shí)切割磁感線的兩邊的速度與磁感線平行,即不切割磁感線,所以電動(dòng)勢(shì)等于零,也應(yīng)該知道此時(shí)

5、穿過線框的磁通量的變化率等于零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向也就在此時(shí)變化線框垂直于中性面時(shí),穿過線框的磁通量為零,但切割磁感線的兩邊都垂直切割,有效切割速度最大,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,也可以說此時(shí)穿過線框的磁通量的變化率最大,故C、D選項(xiàng)正確 答案:CD,1(多選)下列各圖中,線圈中能產(chǎn)生交變電流的有(),A B,C D,【答案】BCD 【解析】線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),可以產(chǎn)生交變電流,1正弦式交變電流的圖象(如下圖所示),2其他交變電流的波形(如下圖所示) 3共同特點(diǎn):無論大小是否變化,都有一個(gè)共同的特點(diǎn),就是電流的方向一定在做周期性變化,【特別提醒】(1)只要電流的方向

6、發(fā)生變化,即為交變電流,若方向不變,盡管大小變化亦為直流電 (2)在it或ut圖中,正負(fù)表示方向,若題中給出了it或ut圖,一定要注意圖象的坐標(biāo)原點(diǎn)是否為0,圖中i或u值有無正負(fù)變化,如圖所示的各圖象中表示交變電流的是() 解析:A、D兩圖中,因電流方向均做周期性變化,故屬交變電流;而B、C兩圖象中,雖然電流大小隨時(shí)間做周期性變化,但方向不變,始終沿正方向,故為非交變電流,屬直流電 答案:AD,例 2,AB CD,題后反思 分析本題應(yīng)把握交變電流的特征,即方向是否發(fā)生周期性變化,2如果把發(fā)電機(jī)接演示電流計(jì),當(dāng)線圈緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),電流計(jì)指針左右擺動(dòng),并且線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,電流表指針左右擺動(dòng)一次,說明什

7、么問題? 【答案】說明產(chǎn)生的電流的方向不斷變化,并且線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周,電流方向改變兩次,1線圈位于中性面時(shí),各邊都不切割磁感線,線圈包圍的磁通量沒有變化,所以線圈中沒有感應(yīng)電流且根據(jù)楞次定律可知,線圈經(jīng)過中性面位置前后,線圈中電流方向不同,即線圈平面每經(jīng)過中性面一次,線圈中電流的方向就改變一次 2線圈位于中性面的垂面位置時(shí),盡管磁通量最小(為零),但其變化率最大,由法拉第電磁感應(yīng)定律,此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大同時(shí)由楞次定律判斷可知,線圈平面經(jīng)過中性面的垂面時(shí),線圈中電流的方向不變,3兩個(gè)特殊位置對(duì)比,【特別提醒】在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,磁通量最大時(shí),磁通量變化率恰好為零,磁通量為零時(shí),磁通量變化率恰好最大,感

8、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由磁通量變化率決定,一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)線圈通過中性面時(shí)() 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(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值 解析:中性面是磁通量最大的位置,也是磁通量變化率為零的位置,在該位置上磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,無感應(yīng)電流 答案:B,例 3,題后反思 中性面在研究交變電流產(chǎn)生時(shí)起很關(guān)鍵的作用,關(guān)鍵是能夠區(qū)分這樣幾個(gè)概念:磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率;電流大小的改變,電流方向的改變等幾個(gè)物理量在中性面這個(gè)位置的特點(diǎn),3矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過線圈平面的磁通量不斷變化,什么位置磁通量最大,什么位置磁通量為零什么位置電流最大,什么位置電流最???,

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