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人教版高二物理选修交变电流

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高二物理人教版选择性必修第二册教学课件《交变电流》

高二物理人教版选择性必修第二册教学课件《交变电流》
第三章 交变电流
第一节 认识交变电流
目录
一．观察交变电流的图像
二．交变电流的产生
三．用公式描述交变电流
四．小结及作业
一
观察交变电流的图像
• 几个概念
• 直流
•
•
•
方向不随时间变化的电流称为直流
符号：DC、−
实例：电池供电
• 交变电流
•
•
•
•
大小和方向随时间做周期性变化的电流称为交变电流
简称：交流
周的时间里电流方向变化的次数
• 参考答案：B
擦轮.如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在
磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电.下列说法正确的是（
）
A. 自行车匀速行驶时线圈中产生的是交流电
B. 自行车的速度加倍，线圈中交变电流的周期加倍
C. 小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关
D. 知道摩擦轮和后轮的半径，就可以知道后轮转一
）
A. 、 时刻通过线圈的磁通量变化率最大
B. 、 时刻线圈中感应电流方向改变
C. 、 时刻线圈中磁通量最大
D. 、 时刻线圈中感应电动势最小
• 参考答案：B
例题
• 例6 如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，有一个面积为的矩形
线圈绕垂直于磁感线的对称轴′以角速度匀速转动。则
由该表达式可推知的物理量有（
）
A. 匀强磁场的磁感应强度
B. 线圈的面积
C. 穿过线圈的磁通量的最大值
D. 线圈转动的角速度
• 参考答案：CD
例题
• 例13 （多选）有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电
机，其原理示意图如图甲所示；图中、是一对固定的磁极，磁极间有一固

交变电流课件-高二物理人教版(2019)选择性必修二册

交变电流课件-高二物理人教版(2019)选择性必修二册

θ
v
t
vd
2
v vsin
e v e BL BLd sint
AB
AB
2
同理可知CD切割磁感线产生的电动势与AB切割磁感线 产生的电动势相等，总电动势
e BLdsint BSsint
令 Em BS，则e Em sint
对e Em sint的理解：
1.线圈匝数为N,则 Em NBS
核心素养 物理观念
科学思维
物理观念
问题：用示波器或电压传感器先观察电池供给的电压的波形，再观 察学生电源交流档供给的电压的波形，这两种波形各有什么特点？
一.交变电流
在显示屏上显示的电压（或）电流随时间变化的图像，叫做波形图。
电动势，电压或电流随时间周期性的变化， 这样的电流叫作交变电流（AC）； 方向不随时间变化的电流叫直流（DC）
图像可能是 正弦图像
二.交变电流的变化规律
与磁场垂直的平面叫中性面。
问题引导： 1.线圈位于中性面时，磁通量等于多少？感应 电动势等于多少？ 2.线圈转到什么位置，感应电流方向发生变化？
线圈位于中性面计t=0，设线圈以角速度ω匀速转到， AB=CD=L,AD=BC=d,则经t时间后，求1.线圈与中性面的夹角θ？ 2.AB边的速度？ 3.AB边速度方向与磁场方向的夹角？ 4.AB 边产生的感应电动势？
2.根据闭合电路欧姆定律可知，i
r
e R
Em sint
rR
I m sint
其中I
m
Em
rR
u
iR
I
m
Rsint
U
sint
m
其中U m I m R
Em,I m,U m是电动势，电流，电压的最大值，也叫峰值；

交变电流(教学课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)

交变电流(教学课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)

课 堂 小 结
典例探究
考点一：交变电流的产生过程
【例 1】在匀强磁场中，一个闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过
该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。则（
A．t=0 时，线圈平面垂直于磁感线
B．t=1.0s 时，线圈中的电流方向发生改变
C．t=1.0 s 时，线圈中的感应电动势最大
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
i中性面
o 甲
乙
丙
3.交变电流的变化情况（定性）
丁
×
知识点二：交变电流的产生
电流：C→D→A→B→C
线圈每经过中性面
一次，交流电方向改变
t
一次，线圈每转动一周，
戊（甲）两次经过中性面，交流
电的方向改变两次。
课堂合作探究
知识点三：交变电流的变化规律
思考
磁感应强度是B，AB、CD长为l，AD、BC宽为d，线圈匀速转动的
D．t=2 s 时，线圈刚好不受安培力
）
典例探究
考点一：交变电流的产生过程
【详解】A．t=0 时，磁通量为零，则线圈平面平行于磁感线，选项 A 错误；B．t=1.0s 时，
磁通量由正向减小变为反向增加，则根据楞次定律可知，线圈中的电流方向不发生改变，选
项 B 错误；C．t=1.0 s 时，线圈中的磁通量为零，磁通量的变化率最大，此时感应电动势最
2
5 rad/s ,A 正确，不符合题意；B．根据最大值公式
【详解】A．根据角速度公式得
T
得 Em nBS nm 50 V ，B 正确，不符合题意；C．在t 0.2s 时，磁通量变化最快，
电动势最大，电流方向不变。C 错误，符合题意；D．在 t 0.1s 和t 0.3s 时，磁通量最大，

交变电流课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第二册

交变电流课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第二册
C. t = 0.02s 时线圈磁通量的变化率为零
D. t = 0.03s 时线圈产生的感应电动势为零
2、如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B0 = 0.1T，所用矩形线圈的匝数 n
= 100 匝，边长lAB = 0.2m，lBC=0.5m，以角速度 ω = 100π rad/s 绕对
称轴OO' 匀速转动，当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：
B
四个图必须会分析！
I=0
小结
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最
大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势
为零
（2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线
圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变
两次
（3）线圈经过垂直中性面的位置时，穿过线圈
的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，线圈
中的电动势为最大。
i=Imsinωt
Im=Em/R叫电流的最大值
u=Umsinωt
Um=ImR叫电压的最大值
3、图像
课堂练习
1、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀
速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的 Φ - t 图像如图
所示。下列说法中正确的是 (
)
A. t = 0 时刻线圈在中性面位置
B. t = 0.01s 时线圈产生的感应电动势达到最大
二、交变电流的产生
1、哪几条边切割磁感线？
2、线圈转动一圈的过程中电流方向如何变化？以AB边为研究对象分析。
3、线圈转动一圈的过程中哪个位置处感应电流最大？哪个位置没有感应电流？
为了能更方便地说明问题，我们将立体
图转化为平面图来分析
B
A(B)
A
C
D

第1课 交变电流(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)

第1课 交变电流(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)

( √)
(6)当线圈位于中性面位置时，线圈中的感应电动势最大。
( ×)
不同形式的交流电：
正弦式电流是最简单、最基 本的交变电流。电力系统中应用 的大多是正弦式电流。在电子技 术中也常遇到其他形式的交流。
交流发电机的基本结构
五、交流发电机
1.基本组成
线圈（叫电枢） →产生感应电动势 磁极 →产生磁场
2.基本种类
旋转电枢式 →电枢动，磁极不动 旋转磁极式 →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。
五、交流发电机
3.两种发电机的比较 旋转电枢式的缺点： 旋转磁极式的优点：
电压高会火花放电、电枢无法做大 高电压、高功率输出
交流发电机
例1:一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V， 线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式？ 如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2000Ω，内电阻不计。 电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式。
时(CD )
A．线圈中感应电流的方向为abcda
特点：1.B⊥S，φ最大 2.没有切割，E=0，I=0
此时位置称之为--中性面
二、交变电流的产生 2.向左转过90度
B A
C D
B∥S，φ=0
A(B)
D(C)
乙 a（b）、d（c）边垂直切割磁感应线， E最大，I最大
特点：1.B∥S，φ=0，E最大，I最大，
2.感应电流方向DCBA
二、交变电流的产生
（ ABD ）
A．当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势为零 B．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电动势最大 C．线圈在磁场中每转一周，产生的感应电动势和感应电流的方向改变一次 D．每当线圈越过中性面时，感应电动势和感应电流的方向就改变一次

人教版高中物理选修-交变电流课件-ppt精品课件

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• 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性 面时开始计时．
（2）电流按正弦规律变化 iImsint
（3）电路上的电压按正弦规 uUmsint
律变化
电流 iImsin t 通过R时：
ui R ， U mImR.
四、交流电的图像
从中性面开始计时
如果从乙图开始计时：交流电图像如何画？
eEmcost
从中性面开始计时磁通量变化图像如何？是正弦还是余弦图
1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？ 由B→A
2、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？ 由A→B
1．中性面：线圈平面与磁 感线垂直的位置叫做中性面． ．来自 Vrr L 2V
r
E1 BLVsin
BLLsint
2
BSsint
2
E总 E1 E2
所以
eNB L2si nt
交流发电机简介
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什么时刻磁通量变化率最大？什么时刻磁通量变化率最小
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的 磁通量最大，但磁通量的变化率为零
（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈
中的电动势为零
2）线圈经过中性面时，电流将改变 方向，线圈转动一周，两次经过中 性面，电流方向改变两次．
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0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。

3.1 交变电流(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)


4 中性面的特点
（1）中性面：垂直于磁场方向的平面B⊥S
（2）磁通量最大，Φ=Φmax=BS
（3）速度方向与磁场平行，不切割磁感线，E=0，I=0
（4）磁场的变化率为零
（5）每当线圈经过中性面一次，感应电流方向就改变一次
思考与讨论
(1)线圈转到乙、丁位置时，磁通量有什么特点？
(2)AB棒速度方向与磁场方向是什么关系？
线圈的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，则线圈中产生的感应电动势最大，
故A错误；B．由图乙知线圈在t1、t3时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性
面，线圈中感应电流方向改变，故B正确；C．线圈转到图示位置时，穿过线圈中
磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故C错误；D．线圈ABCD逆时针方向转动，
根据右手定则可判断知当线圈转动到图中位置时，感应电流方向为D-C-B-A-D，故
经过丙图位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流最小D．线圈从丙图位置转到丁图位置的过程
中，穿过线圈的磁通量减小，产生的电流在增大
02
【答案】A【详解】A．线圈经过甲图位置（中性面）时，穿过线圈的磁通量最大，
产生的电流为零，故A错误；B．线圈经过乙图位置（与中性面垂直）时，穿过线圈的
磁通量为零，产生的电流最大，根据楞次定律可知电流的方向为图中箭头指向，故B
交变发电机
风力发电
风力发电机组
01
1．关于线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电流，以下说法正确的是（ C ）
A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变
B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面一次，感
应电动势和感应电流的方向都要改变一次D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流

人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律


人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
a（b）、d（c）边垂直
(丁)
切割磁感应线，
特点:垂直于中性面（B∥S）， φ=0，E最大，I最大，b→a
人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
没有边切割磁感应线
(戊)
特点: 中性面(B⊥S)， Φ最大， E=0 , I=0
a（b）、d（c）边垂直
(乙)
切割磁感应线，
特点:垂直于中性面（B∥S）， φ=0，E最大，I最大，a→b
人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
(丙)
没有边切割磁感应线
特点: 中性面(B⊥S)， Φ最大， E=0 , I=0
人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
三．交变电流的变化规律
中性面开始计时：计Em时 NBS
则有 e Em sint
e NBSsint
e ---电动势在时刻t的瞬时值， Em----电动势的最大值（峰值）
人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
• 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时．
人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
五、其它交变电流波形图
人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
人教版高中物理选修交变电流的产生 和变化 规律
小结
1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
2、产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
3、交变电流的变化规律： （1）方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次， 感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流 的方向改变两次。

人教版高二物理选修3-2 5.1交变电流 课件(共25张PPT)

5.1 交变电流
b
c
c
d
a
d
k
L
A
B
b
K L
A
a
B
c
b
b
a
dk
a
A
L
B
c
K L
A d
B
b
c
a
d
k
L
A
B
甲
乙
丙
丁
戊
正弦交变电流的产生及变化规律 1.交流电产生过程中的两个特殊位置
图示 概念 中性面位置 与中性面垂直的位置
B⊥S
B∥S
Φ＝BS，最大
Φ＝0，最小
特点
e＝nΔΔΦt ＝0，最小
e＝nΔΔΦt ＝nBSω，最大
2.(2018·湖南邵阳二中月考)(多选)一正弦交流电的电压随时间 变化的规律如图12所示。由图可知( )
A.该交流电的电压瞬时值的表达式为 u＝100sin 25πt(V) B.该交流电的频率为 25 Hz C.该交流电的电压的有效值为 100 2 V D.若将该交流电压加在阻值 R＝100 Ω 的电阻两端，则电阻消耗的功率为 50 W
2.如图6所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴 线OO′与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度B＝1 T，线 圈所围面积S＝0.1 m2，转速12 r/min。若从中性面开始计时， 则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为( )
A.e＝12πsin 120t(V) C.e＝0.04πsin 0.4圈匝数之比为4∶1，原线圈接入
一电压为U＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的
负载电阻．若U0＝220 2 V，ω＝100π rad/s，则下述结论正

人教版高二物理选择性必修第二册3.课件交变电流的描述-PPT课件

图像 实验证明强子是有内部结构的，叫做夸克。夸克由六种模型：上夸克d、下夸克u 、奇异夸克s、粲夸克c，底夸克b、顶夸克t。
想一想
下图是一个正弦式交变电流的波形图。根据 i-t图像求出它的周期、频率、电流的峰值、电流 的有效值。
周期0.2s 频率5Hz 电流的峰值10A
电流的有效值5 2 A
三、正弦式交变电流的公式和图像 ②注①11三（ 放1（②②1二1四理下四频四交怎这这理理这电根根、 、 、 、.什ß：a、1射2气状、、论图、率、变样个两论论两流据据射 ））气物定结射么恒 盖 性 体 态 气 电 计 是 电 通 电 电 计 电 个 计 计 个 的 ii--tt线体质核 人义合线图图样量革元分法体感算一感常感流算流关算算关有在的发自 工：能在像像的C-素子：分器表个器用器完通不系表表系效米云压射发 转由：云由求求平的的根子和明正和f和成电是式明明式值表勒室强射衰 变于为室理出出衡原平据运电，弦电电周1恒只，，只示计中是线变 ：地把s中想它它是子均物动容正式容容期定适正正适内，数的：的。 原球核的气的的动核速体的器弦交器器性电用弦弦用电单器A径大性（ 子的子径体周周态有率的特对式变对对变流于式式于阻位迹 量 质 不核 吸 分迹的期期平半运点交交电交交化。正交交正-R是-：气称可 在引开：-质中、、衡-数动变变流变变的弦变变弦赫-直体为控 其而而细温量产频频发状电电的电电次式电电式?兹而分放） 他使需而度和生率率生态流流波流流数电流流电。粗子射粒物要曲种的、、衰，的的形的的与流的的流对性子体的类热电电变利作有图作作所。有有。容，的受能决量流流所用用效。用用用效效器它轰到量定？的的需共值时值值的可击的或，峰峰的点间III、、、碰以下力者即值值时力之UUU撞穿产。结由、、间平比与 与 与引透生注合理电电，衡叫峰峰峰起黑新：成想流流叫条做值值值的纸原重原气的的做件它IIImmm。使子力子体有有这判的、、、照核不核的效效种断频UUU相的等需物值值mmm元弹率底过于要质。。之之之素力，片程地放的间间间的是数感。球出量有有有半否值光（对的决如如如衰存等。可物能定下下下期在于控体量。关关关。交. ）的。系系系变吸：：：电引流力在。单位时间内完成周期性变化的次数。 A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。
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3.转速对交变电流的影响：由e=NBSωsinωt可 知，当转速增大时，角速度也增大，使得感应 电动势随之增大，同时大家交好 变电流的变化也加快20。
交流电的图像
大家好
21
3、交变电流的种类 (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯ห้องสมุดไป่ตู้波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
• t1时刻通过线圈的磁通量为零； • t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大； • t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大； • 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都
为最大。
答案： D
大家好
29
例题3
3. 交流发电机工作时的电动势的变化规律为 e=EmSinωt，如果转子的转速n提高一倍，其它条件不 变，则电动 势的变化规律将变化为：
c. 当线圈转至中性面时，电流方向发生改变
d. 线圈转动一周电流方向改变两次
（2）（乙）（丁）最大值面（线圈垂直中性面）
特点：a. 磁通量Φ为0 b. E最大，磁通量的变化率ΔΦ/Δt最大
大家好
15
返回
三、交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中 的感应电动势（ab和cd边切割磁感线 ）
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
大家好
26
总结： 1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
2.交变电流的变化规律： 方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电 流的方向就改变一次；线圈转动一周，
感应电流的方向改变两次。
大小变化规律-------按正弦规律变化：
大家好
37
拓展延伸：产生正弦交流电不一定是矩形线圈在匀强 磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动才能产生．本 题金属棒在导轨上作简谐运动切割磁感线，也能产生 正弦式交流电．即使是线圈转动，也不一定是矩形线 圈，也不一定绕线圈的对称轴．只要是绕垂直于磁场 方向的轴，无论什么形状的闭合线圈，产生的感应电 流仍是正弦式交流电．
1、线圈转动一周，电流方向改变多少次？
2、线圈转到什么位置时磁通量最大？这时 感应电动势是最大还是最小？
3、线圈转到什么位置时磁通量最小？这时 感应电动势是最大还是最小？
大家好
9
为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化 为平面图来分析.
大家好
10
B⊥S，φ最大，各边不切割磁感应线，无感应电流—— 中性面
若电流大小、方向都不变则是以前所说过的 恒定电流（也属直流电）
大家好
5
一、交变电流的产生
按下图所示进行实验演示
大家好
6
• 实验现象：缓慢转动线圈时，电流计指针在左右 摇动，线圈每转一周，指针左右摆动一次．
大家好
7
一、交变电流
1．交变电流：方向随时间作周期变化的电流，叫 做交变电流，简称交流 ．
一、交变电流
大家好
1
大家好
2
大家好
3
穿过闭合电路的磁通量发生变化时，产 生感应电流，而磁通量变化的方式不同，产 生的感应电流也不同，感应电流可以是恒定 的，可以是变化的，可以是周期性变化的， 本节我们将研究一种十分重要的周期性变化 的电流——正弦式交变电流．
大家好
4
直流电:电流方向不随时间而改变
注：可是大小和方向都周期性变；也可以是大 小不变，方向周期性变。
2．直流电:电流方向不随时间而改变
若电流大小、方向都不变则是以前所说过的恒 定电流（也属直流电）
大家好
8
二、交变电流的产生
设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂直于磁场
的对称轴以角速度匀速转动，如图（P32页5.3-3）所
示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O．
e=Emsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值
i=Imsinωt
Im=Em/R叫电流的最大值
u=Umsinωt
Um=ImR叫电压的最大值
大家好
27
1．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 A B D ，属于正弦交变电流的 是 A。
i
t
A
B
C
D
大家好
28
2 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，线圈中的感应电动势随时间的变化 规律如图所示，下面说法中正确的是：
大家好
38
大家好
39
结束
大家好
40
解析:(1)因为导体棒做简谐运动，必定在AA′和BB′ 中间的OO′速度最大，此时刻便是v=v0cosωt的计时 起点．
导体棒产生的感应电动势
eBlvBlv0cost
大家好
36
通过电阻R的电流
i e Blv0 cost
Rr Rr
R两端的电压
uiRBlv0Rcost
Rr
(2)导体运动方向发生变化，即导体棒在AA′、BB′位 置时电流的方向发生变化，此时刻导体棒的速度为零， 瞬时电动势和电流都为零，电流的变化率等最大．
u=Umsinωt(从中性面开始计时) u=Umcosωt(从从B∥S开始计时)
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注意：
1.建立交流电的瞬时方程必须首先确定Em、ω， 同时注意起始位置（是从中性面开始是正弦曲 线，e=Emsinωt;从垂直中性面开始是余弦曲线， e=Emcosωt）.
2.由Em=N·2BL1v=NBL1L2ω=NBSω=NΦmω可 知，峰值Em与线圈的面积有关。而与垂直于磁 场方向的转动轴的位置无关，与线圈的形状也 无关。
cd边中的感应电动势就是
e cd
BL1V⊥
BL1
L2sin 2
t
1 2
BL1L2 sin t
ab 边中的感应电动势跟cd边中的大小相同，而且两边又是串联的
所以，这一瞬间整个线圈感应电大动家好势
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小结
（1）电动势按正弦规律变化 eEms int
• 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面 时开始计时．
（2）电流按正弦规律变化 iIms int
（3）电路上的电压按正弦规律变化 uUms int
电流 iIms int 通过R时：
uiR ， U mImR.
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2、交变电流的变化规律 (1)感应电动势:
e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时) e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时) (2)感应电流: i=(nBsω/R)sinωt=Imsinωt(从中性面开始计时) i=(nBsω/R)cosωt=Imcosωt(从从B∥S开始计时) (3)外电路电阻两端的电压:
(甲)
B⊥S，φ最大，各边不切割磁感应线，无感应电流— —中性面 E=0 , I=0，Φ有最大值
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B∥S，φ=0， a（b）d（c）垂直切割，感应电流最大
(乙)
B∥S，φ=0， a（b）d（c）垂直切割， E最大,感应电流最大,电流
方向 b—> a
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B⊥S，φ最大，各边不切割磁感应线，无感应电流——中性面
（2）如图所示，当T1<t<T2时间 内，小灯泡亮了，当T2<t<T3时间 内，小灯泡变暗了，在T3<t<T4时 间内小灯泡又亮了。
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8.放置在水平面上彼此平行的导轨与电阻R相连，如图 所示，匀强磁场的磁感应强度为B，与导轨平面垂
直．一根长度为l (等于平行导轨间距)的金属棒电阻为r，
放置在导轨上，当金属棒在AA′和BB′之间做简谐运 动时，速度随时间的变化规律是v=v0cosωt
答案（1）e=311Sin100πt(V) （2）I=3.11Sin（100π×1/120）=3.11×1/2=1.55（A）
（3）E m=311V
E=NΔφ/Δt=2NBSω/π≈198V
（4）Δφ/Δt=311/N（Wb/s）
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7、手摇发电机转动时，小灯泡为何一闪一闪的呢？
分析：（1）灯泡发光需要一定的电压，只有大于该值 时，才能使灯泡发光。
（1）写出感应电动势的瞬时值表达式。
（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路的 总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式、 在t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？ （3）线圈从中性面转过180度的过程中，电动势的最大值、
平均值分别是多少？ （4）转动过程中磁通量的变化率最大值是多少？
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交流发电机
发电机的基本组成? 发电机的基本种类?
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交流发电机简介
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• （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）
(丙)
B⊥S，φ最大，各边不切割磁感应线，无感应电流— —中性面
E=0 , I=0，Φ有最大值
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B∥S，φ=0，垂直切割，感应电流最大
B∥S，φ=0，垂直切割， E最大,感应电流最大,电流 方向a —>b
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（1）（甲）（丙）中性面（线圈与磁感线垂直的平面
特点:
a. 磁通量Φ最大 b. E＝0，磁通量的变化率ΔΦ/Δt为零
A。e=EmSin2ωt C. e=2EmSin4ωt
B. e=2EmSin2ωt D. e=2EmSinωt
答 案
B
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４、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Em，那么在 任一时刻t感应电动势的瞬时值e