第五章 交變電流 jian

1、第五章第五章交變電流交變電流51交變電流交變電流教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面。2掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法。3理解交變電流的瞬時值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。重點(diǎn)重點(diǎn)交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析。難點(diǎn)難點(diǎn)交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用。教學(xué)過程教學(xué)過程1、交變電流的產(chǎn)生、交變電流的產(chǎn)生線圈平面與磁感線平行時，ab邊與cd邊線速度方向都跟磁感線方向垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，此時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大。當(dāng)

2、線圈平面跟磁感線垂直時，ab邊和cd邊線速度方向都跟磁感線平行，即不切割磁感線，此時感應(yīng)電動勢為零。屏幕上打出中性面概念中性面概念：（1）中性面——線框平面與磁感線垂直的位置。（2）線圈處于中性面位置時，穿過線圈Φ最大，但=0。tΔΔ?（3）線圈越過中性面，線圈中I感方向要改變。線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次。2交變電流的變化規(guī)律交變電流的變化規(guī)律設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動，角速度是ω。經(jīng)過時間t，線圈轉(zhuǎn)過的角度是ωt，ab邊的線速度

3、v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt，如右圖所示。設(shè)ab邊長為L1，bc邊長L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，這時ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢多大eab=BL1vsinωt=BL1ωsinωt=BL1L2sinωt22L21此時整個線框中感應(yīng)電動勢多大e=eabecd=BL1L2ωsinωt若線圈有N匝時，相當(dāng)于N個完全相同的電源串聯(lián)，e=NBL1L2ωsinωt，令Em=NBL1L2ω，叫做感應(yīng)電動勢的峰值，e叫做感應(yīng)電動勢的瞬時值。電壓的最大值Um

4、=ImR，電壓的瞬時值U=Umsinωt?？梢杂霉椒枋觥闹行悦骈_始計(jì)時，可以用公式法描述。從中性面開始計(jì)時，得出瞬時電動勢：e=Emsinωt瞬時電流：i=Imsinωt瞬時電壓：u=Umsinωt其中Em=NBSω3幾種常見的交變電波形幾種常見的交變電波形53電感和電容對交變電流的影響電感和電容對交變電流的影響教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1理解為什么電感對交變電流有阻礙作用。2知道用感抗來表示電感對交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素

5、有關(guān)。3知道交變電流能通過電容器.知道為什么電容器對交變電流有阻礙作用。4知道用容抗來表示電容對交變電流的阻礙作用的大小.知道容抗與哪些因素有關(guān)。重點(diǎn)重點(diǎn)1電感、電容對交變電流的阻礙作用。2感抗、容抗的物理意義。難點(diǎn)難點(diǎn)1感抗的概念及影響感抗大小的因素。2容抗概念及影響容抗大小的因素。教學(xué)過程教學(xué)過程1電感對交變電流的阻礙作用電感對交變電流的阻礙作用RL=2πfL感抗決定于線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率。線圈的自感系數(shù)越大，自感作用就越

6、大，感抗就越大；交變電流的頻率越高，電流變化越快，自感作用越大，感抗越大。線圈在電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用，有兩種扼流圈就是利用電感對交變電流的阻礙作用制成的。出示扼流圈，并介紹其構(gòu)造和作用。（1）低頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在閉合鐵芯上，匝數(shù)多，自感系數(shù)很大。作用：對低頻交變電流有很大的阻礙作用。即“通直流、阻交流”。（2）高頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體芯上，線圈匝數(shù)少，自感系數(shù)小。作用：對低頻交變電流阻礙小，對高頻交變電流阻礙大。即“通低頻、阻

7、高頻”。2交變電流能夠通過電容器交變電流能夠通過電容器電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì)，為什么交變電流能夠通過呢？用CAI課件展示電容器接到交變電流源上，充、放電的動態(tài)過程。強(qiáng)調(diào)自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是當(dāng)電源電壓升高時電容器充電，電荷向電容器的極板上集聚，形成充電電流；當(dāng)電源電壓降低時電容器放電，電荷從電容器的極板上放出，形成放電電流。電容器交替進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過了電容器。3電容器對交變電