湖北省宜昌市高中物理 第五章 交变电流 5

湖北省宜昌市高中物理 第五章 交变电流 5

‎5.1交变电流 ‎ ‎【学习目标】‎ ‎ 利用旋转电枢式发电机设计实验探究交变电流的性质；理论探究线圈转动一周中电动势和电流的变化，对交流电的产生有比较清楚的了解，培养运用基本原理解决新情境下问题的能力；推导出交变电流的瞬时值表达方式，知道峰值和瞬时值的意义。‎ ‎【合作研究】‎ 探究一：发电机产生的电流有何特点？‎ 猜想：旋转电枢式发电机产生的电流具有什么特点？ ‎ 设计实验：把两个发光颜色不同的二极管并联，注意使两者正负极方向不同，然后连接到发电机两端，转动手柄，观察二极管发光情况。‎ 现象：‎ 总结：直流： ‎ ‎ 交变电流： ‎ 温故知新，探究准备 1、 矩形线圈转动过程中，哪些边切割磁感线？怎样求感应电动势？‎ 2、 回忆右手定则，怎么分析感应电流的方向？‎ ‎3、如右图，若B与v不垂直，怎么求AB导线感应电动势？设v与磁感线夹角为ϴ 探究二：线圈中电流方向怎样变化？为何变化？‎ ‎1、右图为AB导线转动一周各位置截图，请分析各位置电流方向。‎ 2、 电流方向在何处发生变化？发生变化的原因是什么？‎ ‎3、请分析线圈转动一周过程，整个线圈电流方向及变化情况。‎ 甲： 乙： 丙： 丁： ‎ 探究三：线圈中电流大小是否变化？怎样变化？为何变化？‎ ‎ 甲 乙 丙 丁 1、 在哪些位置感应电流为最大？哪些位置感应电流最小？‎ ‎2、小组讨论，根据表格的提示分析四个过程中电流大小的变化情况，v与磁感线夹角为ϴ 过程 ϴ的变化 sinϴ ‎（增大或减小）‎ v〦=vsinϴ ‎（增大或减小）‎ E ‎（增大或减小）‎ I ‎（增大或减小）‎ 甲→乙 乙→丙 丙→丁 丁→甲 ‎3、电流大小发生变化的原因是什么？‎ ‎ ‎ 探究四：电流随时间变化的图象遵循什么规律？‎ 推导：从甲位置计时，求t时刻线圈中的感应电动势e。已知磁感应强度为B，线圈转动角速度为ω，AB边长为Ｌ１，AD边长为Ｌ２。则此时刻： ‎ L1‎ 1、 线圈转过的角度为 θ =__________‎ ‎2、AB边的线速度大小______________‎ L2‎ ‎3、速度沿垂直于磁场方向的分量_______________‎ ‎4、AB边（CD边）产生的感应电动势 eAB =eCD =_____________________________‎ ‎5、单匝线圈产生的电动势e 0=_____________________________‎ ‎6、N匝线圈产生的电动势e =_____________________________‎ l 结论：‎ 线圈在匀强磁场内从甲位置开始转动，交流电的电动势随时间按 规律变化。其中，把___________叫做瞬时值，把_____________叫做最大值或者峰值。‎ 五、 旋转磁极式发电机 课后动手做一做，了解葛洲坝水力发电的原理 六、 课后思考：‎ 三峡大坝发电机产生的电压为几万伏的交流电是怎样跨过千山万水，最终变成220V到达你身边的呢？‎ 七、 小结反思