交變電流高二下學期物理教科版（2019）選擇性必修第二冊

3.1交變電流

自我精進

勇毅擔當“自主化、情境化“展學課堂實踐導標“自主化、情境化“展學課堂實踐1.知道交變電流、恒定電流的概念2.知道交變電流的原理，會用公式描述正弦交流電3.知道發(fā)電機和電動機中的能量轉(zhuǎn)化情況導標學標1：交變電流3、恒定電流：大小和方向都不隨時間變化的電流叫恒定電流。1、交變電流（AC）：大小和方向隨時間周期性變化的電流，簡稱交流電。注：交、直流電的本質(zhì)區(qū)別是電流方向是否改變2、直流電流（DC）：方向不隨時間變化的電流,簡稱直流電。學標1：自感觀察下列幾個電流與時間的圖象,判斷哪些是交變電流it0(2)it0(1)it0(3)i0t(4)i0t(5)（1）（2）（5）學標1：自感(1)正弦交流電(2)示波器中的鋸齒波掃描電壓(3)電子計算機中的矩形脈沖(4)激光通信中的尖脈沖交變電流的種類學標2：正弦交流電的產(chǎn)生①何時磁通量最大？何時磁通量最小？②何時電動勢最大？何時電動勢最?。竣劬€圈中的電流大小和方向如何變化？在(a)、(c)、(e)位置，磁通量最大；在(b)、(d)位置，磁通量最小在(b)、(d)位置，電動勢最大；在(a)、(c)、(e)位置，電動勢最小為了能更方便地說明第③個問題，我們將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖來分析學標2：正弦交流電的產(chǎn)生(甲)

abcd2、過程分析學標2：正弦交流電的產(chǎn)生思考:在這個位置磁通量是多大?電動勢是零此時線圈所在的平面叫做中性面垂直磁場方向的平面叫做中性面。Φ最大E=0I=0(V//B)B⊥S(乙)acbd學標2：正弦交流電的產(chǎn)生2、過程分析B∥SΦ=0E最大I最大感應電流方向b到a線圈與磁場平行時，Φ最小，但線圈中的電動勢最大B⊥V(丙)abcd學標2：正弦交流電的產(chǎn)生2、過程分析B⊥SΦ最大E=0I=0中性面B

//V(丁)B∥SΦ=0E、I最大感應電流方向b到aV⊥Ba.磁通量Φ為0b.E最大，磁通量的變化率ΔΦ/Δt最大

（1）（甲）（丙）中性面（線圈與磁感線垂直的平面）（2）（乙）（丁）最大值面（線圈垂直中性面）a.磁通量Φ最大b.E＝0，磁通量的變化率ΔΦ/Δt為零c.當線圈轉(zhuǎn)至中性面時，電流方向發(fā)生改變d.線圈轉(zhuǎn)動一周，經(jīng)過兩次中性面，電流方向改變兩次學標2：正弦交流電的產(chǎn)生特點：特點：總結(jié)驗標2：正弦交流電的產(chǎn)生圖示為演示交變電流的裝置圖,關(guān)于這個實驗,下列說法正確的是(

)。A.線圈每轉(zhuǎn)動一周,電流方向改變1次B.圖示位置為中性面,線圈中無感應電流C.線圈處于圖示位置時,ab邊的感應電流方向為a→bD.線圈平面與磁場方向平行時,磁通量變化率為零C驗標2：正弦交流電的產(chǎn)生學標3：交變電流的變化規(guī)律設線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動，角速度是ω．經(jīng)過時間t，AB、CD寬L1，AD、BC長L2，磁感應強度是BBvA(B)D(C)t=0θv11v⊥中性面線圈與中性面的夾角是多少？AB邊的速度多大？AB邊速度方向與磁場方向夾角是多大？AB邊中的感應電動勢多大？線圈中的感應電動勢多大？以線圈經(jīng)過中性面開始計時，在時刻t線圈中的感應電動勢（AB和CD邊切割磁感線）令e為電動勢在時刻t的瞬時值，Em為電動勢的最大值（峰值）．若為N匝線圈Em＝NBSω＝NФmω學標3：交變電流的變化規(guī)律學標3：交變電流的變化規(guī)律（1）電動勢按正弦規(guī)律變化（2）電流按正弦規(guī)律變化（3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化

電流

通過R時：成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強磁場，經(jīng)中性面時開始計時

（4）圖像

按余弦規(guī)律變化想一想：磁通量是按什么規(guī)律變化的？學標3：交變電流的變化規(guī)律2、從中性面的垂面開始計時：（2）經(jīng)過中性面垂面時電動勢最大（1）電動勢按余弦規(guī)律變化（3）電流按余弦規(guī)律變化學標3：交變電流的變化規(guī)律（4）圖像

磁通量按正弦規(guī)律變化學標3：交變電流的變化規(guī)律變化規(guī)律：(t＝0時，線圈在中性面位置)如下表學標3：交變電流的變化規(guī)律驗標3：交變電流的變化規(guī)律驗標3：交變電流的變化規(guī)律驗標3：交變電流的變化規(guī)律1、交流發(fā)電機基本組成部分。電樞：產(chǎn)生感應電動勢的線圈；磁體：產(chǎn)生磁場的磁體2、交流發(fā)電機的種類基本類型特點轉(zhuǎn)子定子旋轉(zhuǎn)電樞式旋轉(zhuǎn)磁極式磁極轉(zhuǎn)動，電樞不動電樞轉(zhuǎn)動，磁極不動線圈磁極磁極線圈（一）發(fā)電機學標4：發(fā)電機與電動機中的能量轉(zhuǎn)化3、能量轉(zhuǎn)化：把機械能轉(zhuǎn)化為電能4、發(fā)電方式:火力發(fā)電、水力發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、核能發(fā)電等。（二）電動機1、能量轉(zhuǎn)化:將電能轉(zhuǎn)化為機械能2、優(yōu)點:高效易控、清潔無污染等。學標4：發(fā)電機與