幻灯片 15.1 5.2 习题课
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幻灯片 21、知道交变电流定义(AC):大小和方向都随时间作周期性变化的电流。方向不随时间变化的电流为直流电(DC)。辨析电流图。
3、推导和理解交变电流的变化规律:(重难点)
(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。 φ 最大,△φ/△t =0最小,感应电动势最小E=0
(2)大小变化规律----按正弦规律变化:(能画出瞬时线速度分解图) e=Emsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值(峰值)
i=Imsinωt Im=Em/R+r 叫电流的最大值(峰值)
u=Umsinωt Um=ImR 叫电压的最大值(峰值)
2、理解交变电流产生的过程:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生正弦式交变电流。能画出四幅过程图。 垂直磁场方向的平面叫做中性面。 (重点)
电流通过R时:
一、复习回顾 整体感知
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幻灯片 3描述交变电流的物理量小结
1、最大值(峰值): Em Um Im
2、瞬时值: u i e
3、周期:交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
4、频率:一秒内完成周期性变化的次数。
5、有效值: E U I
(2)正弦交流电的有效值与最大值的关系:
注意:A.对于交流电若没有特殊说明的均指有效值
C.求通过某导体截面的电量一定要用平均值。 学.科.网
B.在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
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幻灯片 41、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,下面说法中正确的是
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值最小
C
要求:先认真审题、独立思考,之后积极投影展示
分析过程,其他同学如有不同意见可补充。
二、加深理解 巩固新知学.科.网
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幻灯片 5 2、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,电路中电流的峰值是多少?写出电流瞬时值的表
达式。
e=EmsinWt=400sin314t
解:
电动势瞬时值的表达式为:
电流峰值为:
Im=Em/R=0.2A
电流瞬时值的表达式为:
i=ImsinWt=2sin314t
要求:先认真审题、独立思考,再小组讨论,之后选
代表投影展示分析过程,其他同学如有不同意见可补充。
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幻灯片 6 3、 一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V,线圈在磁场中转动的角速度100πrad/s。
(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? 学.科.网
要求:先认真审题、独立思考,再小组讨论,之后选
代表投影展示分析过程,其他同学如有不同意见可补充。
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幻灯片 73、 一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V,线圈在磁场中转动的角速度100πrad/s。
(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?
答案(1)e=311Sin100πt
(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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幻灯片 8 4:如图表示一交流随时间变化的图像,求此交流的有效值。
要求:先认真审题、独立思考,之后积极投影展示
分析过程,其他同学如有不同意见可补充。
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幻灯片 9(2)P甲:P乙=I12R:I22R=(I1/I2)2=1:2
要求:先认真审题、独立思考,之后积极投影展示
分析过程,其他同学如有不同意见可补充。
5.图中两交变电流通过相同的电阻R。求:(1)分别写出它们的有效值、周期和频率。(2)计算它们在R上产生的功率之比。
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幻灯片 10 6.如图所示,矩形线圈的匝数为n,线圈面积为S,线圈内阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO’轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过90°的过程中,求:
(1)通过电阻R的电量q;
(2) 电阻R上产生的焦耳热Q
在此过程中电阻R上的焦耳热为一个周期内产生焦耳热的1/4,
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