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课件网) 第二节 交变电流的产生 教学课件 Teaching Courseware 20XX.XX.XX 第三章 交变电流与远距离运输 高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册 PART.1 PART.2 PART.3 PART.4 素养目标 新课讲解 新课导入 经典例题 目录 CONTENTS PART.2 PART.4 课堂练习 课堂小结 素养目标 1.[物理观念]认识交流发电机，了解交流发电机结构。 2.[科学思维|理解交变电流的产生原理，知道中性面的概念。 3.[科学思维]掌握交变电流的变化规律，能用数学表达式和图像描述正弦交变电流的变化规律 4.[科学思维]理解交变电流的瞬时值和最大值，能正确表示出正弦交变电流的瞬时值、峰值。 新课导入 什么是交变电流？ 方向随时间变化的电流。 交变电流的大小和方向都随时间发生变化。它究竟是怎样产生的呢？ 根据法拉第电磁感应定律，只要通过闭合导体的磁通量发生变化，就可以产生感应电动势和感应电流。 发电机就是利用这种方式制成的 新课讲解 New lesson explanation 新课讲解 一、交流发电机 磁极 磁极 电枢（线圈） 有的使用永久磁铁 有的使用电磁铁 线圈端头的滑环 电刷 发电机根据旋转主体不同可分为： 1、旋转电枢式发电机 2、旋转磁极式发电机 发电机中转的称为转子，不转的称为定子 新课讲解 实验：用发电机产生交变电流 能产生大小和方向随时间做周期性变化电流的发电机，称为交流发电机。 线圈在磁场中转动时，电流计指针来回偏转。 线圈在磁场中转动时，感应电流的大小和方向都随时间做周期性变化，线圈每转动一周，电流方向改变两次。产生的电流是交变电流。 新课讲解 如图所示两磁极间产生的磁场可近似为匀强磁场，转轴与磁场方向垂直。线圈绕中心轴匀速转动，线圈的BC、DA边始终在平行于磁感线的平面内转动，不产生感应电动势，只起导线作用。AB、DC边切割磁感线时产生感应电动势，相当于电源。 交流发电机的基本构造 1.交变发电机 新课讲解 线圈平面 磁感线，AB、CD边的速度方向与磁感线 ，线圈 感应电动势； 线圈逆时针转过90°，线圈平面与磁感线 ，AB、CD边都垂直切割磁感线，这时感应电动势 ，线圈中的感应电流也 ，感应电流方向为 ； 平行 不产生 垂直于 平行 最大 最大 D→C→B→A 2.交变电流的产生过程分析 A B D 新课讲解 当线圈再逆时针转过90°时线圈平面又 于磁感线，线圈 感应电动势； 当线圈再逆时针转过90°时，AB、CD边的瞬时速度方向跟线圈经过乙图位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在乙图位置时相反，感应电流方向为 。 垂直 不产生 A→B→C→D A B D C D C A 新课讲解 二、正弦式交变电流的产生原理 交流发电机是如何产生大小和方向都随时间做周期性变化的电流的？ 新课讲解 (1)中性面位置(S⊥B，如图) 线圈平面与磁场垂直的位置，此时Φ最大， 为0，e为0，i为0(均选填“最大”或“0”)； 线圈经过中性面时，电流方向发生改变，线圈转一圈电流方向改变两次。 没有边切割磁感应线 B⊥S， Φ最大，E=0 , I=0 特点: 新课讲解 (2)垂直中性面位置(S∥B，如图) 线圈平面与磁场平行的位置，此时Φ为0， 最大，e最大，i最大(均选填“最大”或“0”)。 线圈经过垂直中性面位置时，电流方向不发生改变。 感应电流方向：d → c → b → a ab、dc边垂直切割磁感应线 特点: B//S，Φ=0，E 最大，I 最大 新课讲解 没有边切割磁感应线 特点: B⊥S， Φ 最大，E=0 , I=0 （中性面） 新课讲解 感应电流方向：a → b → c → d 特点: ab、dc边垂直切割磁感应线 B//S，Φ=0，E 最大，I 最大 新课讲解 当线圈继续转过 90°时，就回到图 （a）所示的位置，交变电流完成了一次周期性变化。接下来，线圈将重复上述转动过程，线圈中的电流也将重复上述变化过程 ... ...
