人教教材《交变电流》课件人教版.pptx

1、复习引入：复习引入：电磁感应现象电磁感应现象定义：定义：条件：条件：规律：规律：应用：应用：利用利用磁磁场产场产生电生电流流的现象的现象感应电流感应电流:感应电动势：感应电动势：闭合电路、磁通闭合电路、磁通量发生变化量发生变化磁通量变化磁通量变化感应电动感应电动势势大小大小：tnEBLvE 感应电流感应电流的的方向方向：楞次定律楞次定律自感现象、日光灯原理自感现象、日光灯原理右手定则右手定则分析分析:表明电流强度的大小和方向都是变化的表明电流强度的大小和方向都是变化的实验观察：实验观察：线圈在匀强磁场中转动时，产生的感应电流线圈在匀强磁场中转动时，产生的感应电流现象现象:发光二极管交替闪烁发光

2、二极管交替闪烁交变电流交变电流第三章第三章 交变电流交变电流第一节：交变电流第一节：交变电流3.3.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流电的电流叫交变电流，简称交流电一、交变电流一、交变电流1.1.直流电流：电流的方向不发生变化的电流。直流电流：电流的方向不发生变化的电流。2.2.恒定电流：大小和方向都不发生变化的电流恒定电流：大小和方向都不发生变化的电流以下电流和时间关系图象哪些属于直流电流，以下电流和时间关系图象哪些属于直流电流，哪些属于交变电流哪些属于交变电流二二、交变电流、交变电流的产生的产生二二、交流电、交流电的产

3、生的产生E=0,I=0 E=0,I=0 没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线中性面中性面BS ,BS ,mm=BS=BS v va(b)d(c)v v甲甲B B二二、交流电、交流电的产生的产生v va(b)d(c)v v乙乙B B二二、交流电、交流电的产生的产生中性面中性面 E=0,I=0E=0,I=0 没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线v va(b)d(c)v v丙丙B BBSBS，mm=BS=BS二二、交流电、交流电的产生的产生a a（b b）、）、d d（c c）边）边垂直切割垂直切割磁感应线磁感应线BSBS，=0 =0 E E最大，最大，I I最大最大感应电流方向感应电流方向v va

4、(b)d(c)d(c)v v丁丁B B二二、交流电、交流电的产生的产生（组织学生讨论）液体有重力，所以对底部有压强；液体跟固体不同，有流动性。容器壁阻挡着它流动，它就会对容器壁有压强。从而引入新课。(1)公式：N余N原12t/，m余m原12t/(3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n1)了解眼镜是怎样矫正视力的。方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验投影仪、录像机及资料片(2)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近(1)动量守恒，即p1p2p1p2.（1）完成动手动脑学物理的三道题。并根据科学世界的知识测一测爷爷奶奶老花镜的焦距，计算度数。饱和光电流：电流最大值三、情感

5、态度与价值观教材内容分为三部分，液体压强的特点、液体压强、与液体密度和深度的关系、液体压强的具体应用。也可以将前两部分看作通过实验探索液体压强的规律、理论推导液体压强的规律。用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：Emc2.中性面中性面 E=0,E=0,I=0I=0 没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线BSBS，mm=BS=BSv vd(c)v v戊戊B Ba(b)二二、交流电、交流电的产生的产生二二、交流电、交流电的产生的产生小结：线圈在小结：线圈在匀强磁场匀强磁场中绕中绕垂直垂直于磁感线的于磁感线的轴匀速转动轴匀速转动1.1.中性面：与匀强磁场磁感线垂直的平面中性面：

6、与匀强磁场磁感线垂直的平面BSBS，mm=BS=BS，E=0,I=0E=0,I=0 2.2.线圈平面与中性面垂直时：线圈平面与中性面垂直时：BSBS，=0 =0，E E最大，最大，I I最大最大3.3.交变电流的方向：经过中性面时改变交变电流的方向：经过中性面时改变一周经过（一周经过（两两）次中性面，所以这种交变电流一周）次中性面，所以这种交变电流一周电流方向改变（电流方向改变（两两）次。）次。二二、交流电、交流电的产生的产生规律探究规律探究如图所示，设如图所示，设N N匝矩形线圈的匝矩形线圈的abab边长为边长为L L1 1,bc,bc边边长为长为L L2 2，在磁感应强度为，在磁感应强度为

7、B B匀强磁场中绕垂直于匀强磁场中绕垂直于磁场的对称轴磁场的对称轴OOOO以角速度以角速度 匀速转动。匀速转动。从线从线圈经过圈经过中性面开始计时中性面开始计时，试推导线圈中感应电动试推导线圈中感应电动势大小随时间变化的表达式。势大小随时间变化的表达式。B Babcd 任意位置任意位置OOOO二二、交流电、交流电的产生的产生v vv v任意位置任意位置B Bv vv v中性面中性面d(c)a(b)OOOO如图所示，设如图所示，设N N匝矩形线匝矩形线圈的圈的abab边长为边长为L L1 1,bc,bc边长边长为为L L2 2，在磁感应强度为，在磁感应强度为B B匀强磁场中绕垂直于磁场匀强磁场中

8、绕垂直于磁场的对称轴的对称轴OOOO以角速度以角速度 匀速转动。匀速转动。从线圈经过中从线圈经过中性面开始计时，性面开始计时，试推导线试推导线圈中感应电动势大小随时圈中感应电动势大小随时间变化的表达式。间变化的表达式。规律探究规律探究二二、交流电、交流电的产生的产生B B、S S有夹角，有夹角，=BScos=BScos=tv vv v任意位置任意位置B Bv vv v中性面中性面d(c)a(b)O(O)O(O)VBLeab1sin1VBLtVBLsin1tLBLsin2121tLBLecdsin2121同理同理tLNBLeeNecdabsin)(21规律探究规律探究二二、交流电、交流电的产生的

9、产生v vv vB Bv vv v中性面中性面d(c)a(b)O(O)O(O)其它条件不变，只是改变其它条件不变，只是改变转轴的位置，转轴在距离转轴的位置，转轴在距离abab杆杆L L2 2/4/4处，表达式又处，表达式又是什么样的？是什么样的？tLNBLeeNecdabsin)(21tNBSesin规律探究规律探究二二、交流电、交流电的产生的产生tNBSesinNBSEm tsinEem 令令则有则有E Emm为电动势的最大值为电动势的最大值(峰值峰值)e e为电动势在时刻为电动势在时刻t t的瞬时值的瞬时值规律探究规律探究二二、交流电、交流电的产生的产生（1 1）电动势）电动势 （2 2）

10、电流）电流 （3 3）电路上的电压）电路上的电压 （4 4）交变电流）交变电流通过通过R R时：时：tIimsin.RIUiRumm，正弦交变电流的变化规律正弦交变电流的变化规律从从线圈经过线圈经过中性面开始计时中性面开始计时，在时刻，在时刻t t线圈中线圈中tsinEem tsinIrReim tsinUum 二二、交流电、交流电的产生的产生et0tit0t4T2T43TT2232mEmI三三、交变电流的变化规律、交变电流的变化规律abcdkLABabcKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLABabcKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABt

11、04T2T43TTet0三三、交变电流的变化规律、交变电流的变化规律1.1.意义：描述了交变电流随时间意义：描述了交变电流随时间t t变化的规律变化的规律2.2.正弦交变电流的图像正弦交变电流的图像是正弦（余弦）曲线是正弦（余弦）曲线3.3.实际应用中常见的几种非正弦交变电流实际应用中常见的几种非正弦交变电流冲冲戊戊:三角波三角波三三、交变电流的变化规律、交变电流的变化规律四四.交流发电机交流发电机 1.1.发电机的基本组成：发电机的基本组成：1)1)用来产生感应电动势的用来产生感应电动势的线圈线圈（叫（叫电枢电枢）2)2)用来产生磁场的用来产生磁场的磁极磁极 2.2.发电机的基本种类发电机的

12、基本种类 1)1)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）2)2)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）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，不动的部分，不动的部分叫叫定子定子三、说教学程序5核反应例：在探究“影响液体内部压强大小的因素”的过程中，一些同学作了如下猜想：(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明3质能方程、质量亏损战争题材电视片中立体战的片断在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中，由于弹力的作用，斜面在水平方向将做加速运动物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度

13、，物体在竖直方向的分速度等于零百米冠军：=833 ms 了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的；1粒子散射实验的结果1动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力这种情况下，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值mm0/1vc2.生在相等的时间内，跑的路程长的运动员运动得快1.1.交变电流：交变电流：大小和方向大小和方向都随时间作周期性变化的电流。都随时间作周期性变化的电流。3.3.交变电流的变化规律：交变电流的变化规律：（1 1）方向变化规律）方向变化规律-线圈平面每经过线圈平面每经过中性面中性面一次，一次，感应电流的感应电流的方向就改变方向就改变一次；线圈转动一次；线圈转

14、动一周一周，感应电，感应电流的方向改变流的方向改变两次两次。（2 2）大小变化规律）大小变化规律-按按正正(余余)弦规律弦规律变化：变化：e=Ee=Emmsint Esint Emm=NBS=NBS叫电动势的最大值叫电动势的最大值 i=Ii=Immsint Isint Imm=E=Emm/R/R叫电流的最大值叫电流的最大值 u=U u=Ummsint Usint Umm=I=ImmR R叫电压的最大值叫电压的最大值 小结小结2.2.线圈在线圈在匀强磁场匀强磁场中绕中绕垂直于磁场的轴垂直于磁场的轴匀速转动匀速转动经过经过中性面时开始计时中性面时开始计时例例1.1.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场

15、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。设线圈速转动。设线圈abab边长为边长为20cm20cm，adad边长为边长为10cm10cm，磁感应强度磁感应强度 B=0.01TB=0.01T，线圈的转速，线圈的转速n=50r/sn=50r/s，求：，求：电动势的最大值及对应的线圈位置。电动势的最大值及对应的线圈位置。0.0628V 0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。线圈平面与磁场方向平行。例例2.2.如图所示：匝数为如图所示：匝数为N N、面积为、面积为S S的矩形线圈在的矩形线圈在匀强磁场匀强磁场B B中匀速转动，角速度为中匀速转动，角速度为，求线圈从图，求线圈从图示位置转过示

16、位置转过180180度时间内的平均感应电动势。度时间内的平均感应电动势。.E平均平均=S2N B/课堂练习1 1在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是于交变电流的是 ，属于正弦交变电流的，属于正弦交变电流的是是 。tiABCDA B DA课堂练习2 2、交变电流：、交变电流：和和 都随时间都随时间 做做 的电流叫做交变电流的电流叫做交变电流 电压和电流随时间按电压和电流随时间按变化的交流电变化的交流电叫正弦交流电叫正弦交流电3 3、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割、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

17、感应电流，这样的位置叫做磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做_线圈平面每经过中性面一次，感应电流方线圈平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，感应电流方向向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变改变课堂练习、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E Emm，那么在，那么在任 一 时 刻任 一 时 刻 t t 感 应 电 动 势 的 瞬 时 值感 应 电 动 势 的 瞬 时 值 e e 为为 若线圈电阻为，则感应电流的瞬时若线圈电阻为，则感应电流的瞬时值值为为0Em-Em t课堂练

18、习4.4.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈内的感应电动势内的固定轴转动，线圈内的感应电动势e e随时间随时间t t的的变化如图所示，则下列说法中正确的是变化如图所示，则下列说法中正确的是()()A At t1 1时刻通过线圈平面的磁通量为零时刻通过线圈平面的磁通量为零B Bt t2 2时刻通过线圈平面的磁通量最大时刻通过线圈平面的磁通量最大C Ct t4 4时刻通过线圈平面的磁通量的变化率的绝对值时刻通过线圈平面的磁通量的变化率的绝对值 最大最大DD每当感应电动势每当感应电动势e e变换方向时，通过线圈平面的变换方向时，通

19、过线圈平面的磁通量的绝对值都为最大磁通量的绝对值都为最大CDt1t2t3t4ote课堂练习5.5.单匝矩形线圈边长分别为单匝矩形线圈边长分别为a a和和b b，在匀强磁场，在匀强磁场B B中绕对称轴以角速度中绕对称轴以角速度 匀速转动，且对称轴与磁感匀速转动，且对称轴与磁感线垂直。设线垂直。设t=0t=0时线圈平面与磁感线平行，则线圈时线圈平面与磁感线平行，则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为中产生的感应电动势的瞬时值表达式为()()A A2Babcost2Babcost B BBabcostBabcost C C2Babsint2Babsint D DBabsintBabsintB课堂练

20、习(2)挖掘临界条件(1)理论意义：光的偏振现象说明了光波是横波.(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系(2)进行受力分析得到的物理量(1)光子的能量h，其中h6.6261034 Js(称为普朗克常量)结论：211H210n42He师在一片欢呼声中，100 m决赛的冠军产生了同样是跑100 m的运动员，如何比较他们运动的快慢呢?生蜗牛爬行最慢，光速最快因为蜗牛爬行的速度最小，光的速度最大(3)白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好记下重垂线所指的位置O.教具：多媒体在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒6.6.交流发电机工作时电动势交流发电机工作时电动势e=Ee=E0 0coscos t t若将线圈的转速提高若将线圈的转速提高1 1倍，其它条件倍，其它条件不变，则其电动势变为不变，则其电动势变为A.A.E E0 0coscos t/2t/2B.2EB.2E0 0coscos t/2t/2C.EC.E0 0cos2cos2 t tD.2ED.2E0 0cos2cos2 t t课堂练习DD