高二物理-1-交变电流-新人教版选修32.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第五章,交变电流,1 交变电流,1/20,知识点 1,交变电流,1交变电流：大小和方向随时间做周期性改变电流,2直流：方向不随时间改变电流,3中性面：线圈平面垂直于磁感线时位置,4正弦式交变电流：按正弦规律改变交变电流,2/20,知识点 2,交变电流产生,1产生方法,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线轴匀速转动，线,圈中就会产生正弦式交变电流(如图 511 所表示),图 511,3/20,2电流特点,(1)线圈处于中性面时，穿过线圈磁通量最大，但感应电,动势和感应电流为零；,(2)线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈磁通量为零，但,感应电动势和感应电流最大；,(3)感应电动势和感应电流方向每一个周期改变两次，在,中性面时开始改变,4/20,知识点 3,交变电流改变规律,1正弦交变电流数学表示式,如图 512 甲、乙所表示，,n,匝矩形线圈,abcd,，其边长分,别为,ad,L,1,，,ab,L,2,，面积,S,L,1,L,2,，在磁感应强度为,B,匀,强磁场中绕垂直于磁场方向轴,OO,以角速度,匀速转动，从中,性面开始计时，经时间,t,，转动,角度,t,.,图 512,5/20,6/20,2余弦交变电流数学表示式,假如线圈从如图 513 所表示位置即峰值面开始转动,，电,路中感应电动势、感应电流和路端电压将按余弦规律改变，对,于单匝线圈，有：,图 513,7/20,(1)电动势瞬时表示式,e,E,m,cos,t,.,(2)电流瞬时表示式,i,I,m,cos,t,.,(3)路端电压,u,U,m,cos,t,.,(4)在峰值面上，|cos,t,|1，电动势得最大值,E,m,.,8/20,【例,1,】,(,双选,),单匝矩形线圈,abcd,放在匀强磁场中，如图 51,4 所表示，,ab,dc,l,1,，,ad,bc,l,2,，从图示位置起以角速度,绕不一样,转轴做匀速转动(,),图 514,A以,OO,为转轴时，感应电动势,e,Bl,1,l,2,sin,t,B以,O,1,O,1,为转轴时，感应电动势,e,Bl,1,l,2,sin,t,C以,OO,为转轴时，感应电动势,e,Bl,1,l,2,cos,t,D以,OO,为转轴或以,ab,为转轴时，感应电动势,9/20,解析：,以,OO,为转轴时，图示位置相当于是峰值面，根,据感应电动势表示式,e,E,m,cos,t,及,E,m,BS=Bl,1,l,2,w,可知,e,Bl,1,l,2,cos,t,，则,C,对,A,错；再依据三角函数关系可知,D,选,项正确若线圈以,O,1,O,1,为转轴，线圈磁通量改变一直为零，,则感,应电动势为零,答案：,CD,10/20,1(,双选,),一个平面矩,形线圈在绕垂直于磁场轴转动时，,产生交变感应电动势最大情况是(,),BD,A线圈平面垂直于磁场,B线圈平面平行于磁场,C磁通量最大时,D磁通量为零时,解析：,当线圈平行于磁场时，磁通量为零，磁通量改变,率最大，感应电动势最大,11/20,题型 1,交变电流表示式,【例,2,】,交流发电机在工作时电动势为,e,E,m,sin,t,，若将,发电机转速提升一倍，同时将电枢所围面积降低一,半，其它,条件不变，则电动势为(,),C,解析：,e,=,nBS,sin,t,，转速增大一倍，所围面积减少二分之一，,最大值不变，则可知表示式为,e,E,m,sin 2,t,.,12/20,2如图 515 所表示，二分之一径为,r,10 cm 圆形线圈共,向中心轴线,OO,以,n,600 r/min 转速匀速转动，当线圈转,至中性面位置时开始计时求：,图 515,13/20,解：,当线圈从中性面开始计时，产生感应电动势瞬时,值表示式为,e,NBS,sin,t,(1),e,NBS,sin,t,，其中,2,n,210 rad/s,20 rad/s,所以,e,NBS,sin,t,14/20,15/20,16/20,题型 2,交变电流图象,【例,3,】,处于匀强磁场中矩形线圈,abcd,，以恒定角速,度绕,ab,边转动，磁场方向平行于纸面并与,ab,垂直在,t,0 时,刻，线圈平面与纸面重合(图 516)，线圈,cd,边离开纸面,向外运动若要求由,a,b,c,d,a,方向感应电流为正，则,),能反应线圈中感应电流,I,随时间,t,改变图线是(,图 516,17/20,解析：,由峰值面开始计时，说明改变规律是余弦图象，当,cd,边向外转时，电流向上，所以电流起始值为正值只有,C,选,项正确,答案：,C,18/20,3(,双选,),如图 517 所表示是一个正弦交变电流,i,t,图,),象，依据这一图象，以下说法正确是(,图 517,19/20,A,i,2sin 0.4,t,A,B,i,2sin 5,t,A,C,i,0.1 s 时，线圈平面与磁,感线平行,D,t,0.1 s 时，线圈平面与磁感线垂直,答案：,BC,20/20,