交变电流的描述教学目的:l、会用函数表达式研究交变电流2、会用图像表示交变电流
3、培养学生观察实验能力和思维能力
教学重难点:l、会用函数表达式研究交变电流2、会用图像表示交变电流
教学准备:交流发电机模型、演示电流表、教学类型:讲授型教学时数:一课时新课讲授提出问题:线圈中的感应电动势的大小如何变化呢
在场强为B的匀强磁场中,矩形线圈边长为L,逆时针绕中轴匀速转动,角速度为ω,从中性面开始计时,经过时间t
线圈转动的线速度为v=ωL/2,转过的角度为θ=ωt,此时ab边线速度v以磁感线的夹角也等于ωt,这时ab边中的感应电动势为eab同理,cd边切割磁感线的感应电动势为ecd:就整个线圈来看,因ab、cd边产生的感应电势方向相同,是串联,所以当线圈平面跟磁感线平行时,即ωt=π/2,这时感应电动势最大值εm=BSω感应电动势的瞬时表达式为e=εmsinωt可见在匀强磁场中,匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的
即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化
当线圈跟外电路组成闭合回路时,设整个回路的电阻为R,则电路的感应电流的瞬时值为表达式感应电流瞬时值表达式i=Imsinωt这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流3、交流电的图像交流电的变化规律还可以用图像来表示,在直角坐标系中,横轴表示线圈平面跟中性面的夹角(或者表示线圈转动经过的时间t),纵坐标表示感应电动势e(感应电流I)
4、交流发电机(1)发电机的基本组成:①用来产生感应电动势的线圈(叫电枢)②用来产生磁场的磁极(2)发电机的基本种类①旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动)②旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动)无论哪种发电机,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子例题:一矩形线圈,面积为s,匝数为N,在场强为B的匀强磁场中绕着中轴oo’做匀速转动,角速度为ω,磁场方向与转轴垂直,当线圈转到中性面