约2600字。
交变电流
一、学习目标:
1. 能准确说出交变电流的定义,并能区分直流和交变电流。
2. 能分析出线圈转动一周过程中电动势和电流方向变化情况,能准确找出中性面。
能推导出正弦式交变电流瞬时值的表达式,知道峰值、瞬时值的物理意义。
二、课前预习
1、交变电流
(1)交变电流(AC):和随时间做周期性变化的电流,简称交流。
(2)直流(DC):不随时间变化的电流。
2.交变电流的产生
(1)产生原理:在匀强磁场中,矩形线圈绕在线圈平面内且垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈中就会产生电流。如图所示。
(2)中性面:线圈平面与磁场的位置。
3.交变电流的变化规律
(1)正弦(余弦)式交变电流
①定义:按(余弦)规律变化的交变电流,简称
②函数和图像:
瞬时电动势(电压、电流):e= ,u= ,i= 。
表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压、电流的,e、u、i则是这几个量的
。
(2)其他交变电流:
4、预习检测:
1.下列各图中,表示为交变电流的是()
2.如图所示,一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动。则从该时刻开始,线圈转过90°的过程中()
A.穿过线圈的磁通量逐渐增大,感应电动势逐渐减小
B.穿过线圈的磁通量逐渐增大,感应电动势逐渐增大
C.穿过线圈的磁通量逐渐减小,感应电动势逐渐增大
D.穿过线圈的磁通量逐渐减小,感应电动势逐渐减小
3.如图所示,一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,转动过程中线圈中产生的感应电动势的瞬时值为e=0.5sin20πt (V),由该表达式可推出的物理量是()
A.匀强磁场的磁感应强度B.线圈转动的角速度
C.线圈产生的感应电动势的最大值D.t=0.025s时线圈中的感应电动势的值
探究案:
探究一:交变电流和直流
把小灯泡分别接在干电池和自制变压器两端,灯泡都发光,用传感器器分别显示出小灯泡两端的电压随时间变化的波形如图,请说出两种电压的特点。
说明:交变电流从广义上讲是方向和大小随时间做周期性变化的电动势、电压和电流的统称。
针对练习1:下列各图中,表示为交变电流的是()
探究二:交变电流的产生
如图所示,闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO’(OO’在AD、BC边中点的连线上)匀速转动,结合课本5.1-3示意图分析、思考并回答下面问题:
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