交变电流导学案
《描述交变电流的物理量》 导学案
《描述交变电流的物理量》导学案一、学习目标1、理解交变电流的周期、频率、峰值、有效值等物理量的概念。
2、掌握周期、频率、峰值、有效值之间的关系，并能进行简单的计算。
3、了解交变电流的图象，能从图象中获取有关交变电流的信息。
二、知识回顾1、直流电：电流方向_____的电流。
2、交流电：大小和方向都随时间做_____变化的电流。
三、新课学习（一）交变电流的周期和频率1、周期（T）：交变电流完成一次_____变化所需的时间，单位是秒（s）。
2、频率（f）：交变电流在 1 秒内完成周期性变化的_____，单位是赫兹（Hz）。
3、周期和频率的关系：T ＝ 1 ／ f 或 f ＝ 1 ／ T例如，我国民用交变电流的周期是 002 s，频率是 50 Hz。
（二）交变电流的峰值和有效值1、峰值（Em、Im）（1）交变电流的峰值是指交变电流在一个周期内所能达到的_____值。
（2）对于正弦式交变电流，峰值与交流电动势的瞬时值表达式的关系：Em ＝nBSω ，Im ＝ Em ／ R2、有效值（E、I）（1）定义：让交流与恒定电流分别通过_____的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，那么这个恒定电流 I、恒定电压 U 就叫做这个交流的有效值。
（2）正弦式交变电流的有效值与峰值的关系：E ＝ Em ／√2 ，I ＝ Im ／√2例如，照明电路中使用的电压是 220 V，其有效值为 220 V，峰值约为 311 V。
（三）交变电流的图象1、图象特点：用横坐标表示时间 t，纵坐标表示电流 i 或电压 u，画出的图象就是交变电流的图象。
2、正弦式交变电流的图象是一条_____曲线。
从图象中可以获取以下信息：（1）交变电流的最大值。
（2）周期和频率。
（3）某一时刻的电流或电压值。
四、典型例题例 1：一个正弦式交变电流的频率为 50 Hz，其峰值为 20 A，求该交变电流的有效值。
解：因为频率 f ＝ 50 Hz，所以周期 T ＝ 1 ／ f ＝ 002 s。
5.1交变电流 经典导学案
5.1 《交变电流》导学案〖知识储备〗1．定义：________ 和___________随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．说明：________随时间周期性变化是交变电流的最重要的特征．2．正弦式电流（1）定义：随时间按_____________规律变化的电流叫做正弦式电流．说明：①在我国工农业生产及生活中使用的交变电流都是正弦式电流，但并非只有按正弦规律变化的电流才叫交变电流．②正弦式交变电流的图象是正弦曲线（2）正弦式电流产生：当线圈在________磁场中绕________于磁场方向的轴做_______转动时，线圈中就产生正弦式电流．（3）正弦式电流的规律：假定线圈从跟磁感线垂直的平面（也叫中性面）开始转动，则产生的交变电流的瞬时值表达式为i ＝__________；电动势瞬时值的表达式为e ＝__________；电压瞬时值表达式为u ＝______________.穿过线圈的磁通量的瞬时表达式Φ=_____________.3.中性面（1）定义：与磁感线___________的平面叫做中性面．（2）中性面特点：a.穿过线圈的磁通量Φ最______；b.磁通量的变化率最_______；c.电动势e 及电流I 均为________；d.线圈经此位置电流方向_________改变．说明：除中性面之外，在交流电产生过程中还有一个特殊位置，那就是与磁感线平行的平面（或叫与中性面垂直的平面）．该平面的特点：（1）穿过线圈的磁通量最__________（Φ＝0）；（2）磁通量的变化率最__________〖基础巩固〗1．甲、乙两电路中电流与时间关系如图所示，属于交变电流的是( )A ．甲、乙都是B ．甲是乙不是C ．乙是甲不是D ．甲、乙都不是2．在图中，不能产生交变电流的是( )3．交流发电机在工作时的电动势e ＝E m sin ωt .若将线圈匝数、线圈面积都提高到原来的两倍，其他条件不变，则电动势变为( )A ．e ＝2E m sin ωtB ．e ＝4E m sin ωtC ．e ＝12E m sin ωtD ．e ＝14E m sin ωt 4.矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示．下列结论正确的是( )A ．在t ＝0.1 s 和t ＝0.3 s 时，电动势最大B ．在t ＝0.2 s 和t ＝0.4 s 时，电动势改变方向C ．电动势的最大值是157 VD ．在t ＝0.4 s 时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s5. 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R .线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框从中性面开始转过π2的过程中，求通过导线横截面的电荷量q .〖强化训练〗1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中不正确的是()A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大B．在中性面时，感应电动势为零C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D．线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次2．线圈在匀强磁场中转动产生电动势e＝10sin20πt V，则下列说法正确的是()A．t＝0时，线圈平面位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速率最大D．t＝0.4 s时，e有最大值10 2 V3. 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变化率的绝对值最大D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大4．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i＝I m sin ωt.若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加1倍，则电流的变化规律为()A．i′＝I m sin ωt B．i′＝I m sin 2ωt C．i′＝2I m sin ωt D．i′＝2I m sin 2ωt 5.如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象，根据图象可知()A．此感应电动势的瞬时表达式为e＝200sin0.02tB．此感应电动势的瞬时表达式为e＝200sin100πtC．t＝0.01 s时，穿过线圈的磁通量为零D．t＝0.02 s时，穿过线圈的磁通量的变化率最大6.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图所示．则下列说法中正确的是()A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02 s时刻，感应电动势达到最大D．该线圈转动的角速度为50π rad/s7.如图所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合，线圈按图示方向匀速转动(ab向纸外，cd向纸内)．若从图所示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是图中的()和P28.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→dD．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力9．如图甲所示，a、b为两个并排放置的共轴线圈，a中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断错误的是()A ．在t 1到t 2时间内，a 、b 相吸B ．在t 2到t 3时间内，a 、b 相斥C ．t 1时刻两线圈间作用力为零D ．t 2时刻两线圈间吸引力最大10．发电机的转子是匝数为100，边长为20 cm 的正方形线圈，将它置于磁感应强度B ＝0.05 T 的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以ω＝100π rad/s 的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时．线圈和外电路的总电阻R ＝10 Ω.线圈从计时开始，到转过60°过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少？11.如图所示，匀强磁场B ＝0.1 T ，矩形线圈的匝数N ＝100，边长ab ＝0.2 m ，bc ＝0.5 m ，以角速度ω＝100π rad/s 绕OO ′轴匀速转动．当线圈通过中性面时开始计时，试求：线圈中感应电动势的表达式．12.如图所示，线圈的面积是0.05 m 2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R ＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为B ＝1πT ，当线圈以300 r/min 的转速匀速旋转时，求： (1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)线圈转了130s 时电动势的瞬时值多大？ (3)电路中流过电阻R 的电流的峰值是多少？。
(完整版)5、1交变电流导学案
高二物理选修3-2第五章交变电流人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，但你却完成了它！黄州西湖中学物理学科导学案活页年级高二班级班学号姓名课题：5、1交变电流授课教师：余萍学科组长：余萍教研组长：余萍学习目标：1.会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念2.分析线圈转动1周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情境下问题的能力3.知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含义。
学习重点：交变电流产生的物理过程的分析学习难点：交变电流的变化规律及应用学习方法：自主学习、合作探究教具准备：学时安排：2学时学习过程学习内容一.交变电流1、定义：________随时间做_________变化的电流叫做交变电流，简称交流；（1）________不随时间变化的电流称为直流；（2）________和_______都不随时间变化的电流叫做_________电流；2、实验（1）构造：电枢：磁体：转动的部分：不动的部分：（2）演示：将手摇发电机模型与小灯泡组成闭合电路。
当线框快速转动时，观察到什么现象?3、阅读科学漫步，比较旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机旋转电枢式发电机旋转磁极式发电机特点优缺点二、交变电流的产生探究问题：1、为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？2、当abcd线圈在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线?3、在线圈由甲到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？4、在线圈由丙到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？5、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？6、线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小?7、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E经过负载流向F的电流记为正，反之为负。
在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。
小结：（1）中性面—— （2）线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ ，但=∆∆Φt。
3.1交变电流导学案高二下学期物理人教版选择性
第三章交变电流第1节交变电流【学习目标】1.通过实验观察交变电流的方向。
2.会分析交变电流的产生过程，会推导交变电流电动势的表达式。
3.掌握什么是正弦式交变电流，会运用正弦式交变电流的瞬时值表达式(重点)。
【知识储备】问题1：产生感应电流的条件？问题2：如何判断感应电流方向？问题3：产生感应电动势的条件？问题4：感应电动势公式？问题5：二极管的特点？【课前预习】一、交变电流1．波形图：在显示屏上显示的电压(或电流)随时间变化的图像。
2．交变电流：随时间做的电流，简称交流。
3．直流：不随时间变化的电流，如电池供给的电流、日常使用的各种充电器输出的电流等。
二、交变电流的产生和变化规律1、交变电流的产生（1）产生条件：在匀强磁场中，矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
（2）中性面：线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场时所在的平面。
特点∶磁通量最（大或小），E感= ，I感= 。
（3）峰值面：与中性面垂直的平面∶磁通量为0，E感最大，I感最大。
峰值：表达式中的E m、U m、I m分别为电动势、电压和电流可能达到的最大值，叫作峰值。
（4）线圈每转动一周，两次经过中性面，交流电的方向改变次。
【新课引入】问题：用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挡供给的电压的波形。
这两种波形有什么差异？【演示实验】手摇发电机现象： 说明： 思考1：发电机为何会产生交流电？问题：线圈转动时，哪几条边在切割磁感线？交流发电机的基本构造【自主探究】定性分析在线圈由甲转到乙的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？ 在线圈由丙转到丁的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？【合作探究】定量计算匀强磁场B,线圈从中性面开始转动，角速度ω。
经过时间 t ，线圈转到如图所示位置，已知AB 和CD 的长度为L ，AD 和BC 的长度为d ，求线圈中的感应电动势的表达式: 经过时间t ，线框转过的角度θ= ；AB 和CD 的速度：v= ； 与磁感线垂直的速度：v ⊥= ； AB 边中的感应电动势e 1= ； 线圈中的感应电动势e=2e 1= ； 注意：S 表示线框的面积。
3.1交变电流导学案高二下学期物理人教版选择性2
3.1 交变电流（第1课时）【学习目标】1．理解交变电流、直流的概念，能区分交流、直流电2．理解交变电流的产生原理3．培养观察能力、空间想象能力以及立体图转化为平面图形的能力【重点难点】重点是交变电流产生的物理过程分析【新课引入】问题：用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挡供给的电压的波形。
这两种波形有什么差异？【合作探究】【任务一】交变电流1．波形图：在显示屏上显示的电压(或电流)随______变化的图像。
2．交变电流：随时间做_____________的电流，简称交流。
3．直流：__________不随时间变化的电流，如电池供给的电流、日常使用的各种充电器输出的电流等。
练习：下列关于交变电流和直流的说法正确的是（）A．若电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流的大小可以变化，但方向不一定变化C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化【任务二】交变电流的产生1．中性面：线圈平面与磁感线＿＿＿＿的位置，此位置各边＿＿＿＿＿＿磁感线，线圈中＿＿感应电流产生，故此时线圈所在的平面叫中性面。
【说明】线圈经过中性面时，Φ＿＿＿＿，但线圈中电动势为＿＿。
2．电动势：(1)线圈与磁场垂直时，Φ＿＿＿＿，但线圈中的电动势＿＿＿＿；(2)线圈与磁场平行时，Φ＿＿＿＿，但线圈中的电动势＿＿＿＿；3思考与讨论(1)ab和cd不断做___磁感线运动，由于磁感线方向是____的，而ab和cd的运动方向总是______ ，并且不断改变，于是线圈和外部电路就有了_______ 不断改变的感应电流(2)A.在线圈从上左转到上右的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？B.在线圈从下左转到下右的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？C.转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中电流最大？【任务三】完成教材51页图3.141.下列图像中不属于交流电的有（）A．B．C．D．2.在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，如图所示，穿过该线圈的磁通量随时间按正弦规律变化。
《交变电流》导学案
交变电流导学案[学习目标]1、理解交变电流的产生原理及变化规律；2、理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系；3、理解电感、电容器对交变电流有阻碍作用的原因？[自主学习]一、交变电流的产生1、什么是中性面？2、当线圈处于中性面时，穿过线圈的磁通量，感应电流为，而当线圈垂直于中性面时，穿过线圈的磁通量为，感应电流。
3、线圈每转动一周，电流方向改变次，电流方向改变时，线圈处于什么位置？我国日常生活中使用的交变电流一秒中电流方向改变次。
二、交变电流的描述1、写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式？2、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是：，是不是对一切交变电流都是如此？3、在我们经常遇到的问题中，那些地方应用有效值？那些地方应用最大值？那些地方应用平均值？三、电感、电容RE m 04 2 0 -3 21、试分析电感电容器对交变电流有阻碍作用的原因？感抗与容抗与那些因素有关？有什么关系？2、扼流圈分为低频扼流圈和高频扼流圈：那低频扼流圈的作用是： ，高频扼流圈的作用是： 。
[典型例题]例1：一矩形线圈，绕垂直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e 随时间t 的变化如图所示，下列说法中正确的是（ ） A 、t 1时刻通过线圈的磁通量为零； B 、t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大； C 、t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；D 、每当e 改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大例2、如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图象， 此交变电流的有效值（ ） A 、、5A C 、3.5 2 A D 、3.5A例3：如图，矩形线圈面积为s ，匝数为N ，线圈电阻为r ，在磁感强度为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 。
求： ⑴、写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式；⑵、如果线圈从图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式； ⑶、当线圈由图示位置转过900的过程中，电阻R 上所产生的热量； ⑷、当线圈由图示位置转过900的过程中，通过电阻R 的电荷量。
5.1交变电流导学案
2014-2015学年第二学期物理选修3-2导学案编号：07 使用时间：2015.3 编写人：陈明生审核人：负责人：班级：小组：姓名：组内评价：教师评价：§5. 1交变电流导学案[学习目标]1、知道交流电直流电的概念及波形图。
2、知道交变电流的变化规律及表示方法。
3、会分析线圈转动一周过程中电动势和电流方向的变化。
[重点难点]交流电直流电的概念及波形图、交变电流的变化规律及表示方法。
[复习引入]1、感应电流产生的条件是什么？判断感应电流的方向如何判断？感应电动势的大小如何计算？思考：如右图的所示，导体线框可绕虚线轴匀速转动，此时刻，哪几段导体切割磁感线？哪几段导体能产生感应电动势？感应电流的方向如何判断？一、交变电流的产生问题：如图中（a）时刻，穿过线框的磁通量是最大还是最小？abcd四条边中，是否有某条边切割磁感线？思考：如图中（a）时刻，穿过线框的磁通量的变化率是否是最大？问题：（a）（b）（c）（d）（e）中哪几个位置产生瞬时的感应电流？方向如何？请上图中表明感应电流的方向。
从（b）到（c）电流又是怎样变化的？二、交变电流的变化规律：电动势的最大值（峰值）的符号是。
电动势的瞬时值的符号是。
尝试推导1：如上图（b）所示，设匀强磁场的磁感应强度为B，ab边长为L，bc边长为l，线圈匀速转动角速度为ω，试写出线圈电动势最大值E m的表达式。
尝试推导2：若线框从中性面开始以角速度ω匀速转动，经时间t，转过的角度为ωt，试写出线圈电动势的瞬时表达式。
尝试推导3：若发电机外接到负载电阻为R的用电器上，试写出电阻上电压与电流的瞬时表达式。
4.正弦式交变电流的图象及应用：或（）（）(1)线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时，开始计时时线圈所处的位置不同，得到的i－t图象也就不同；(2)分析有关交变电流的图象问题时，要注意从图象中找出两个特殊位置所对应的时刻.。
《描述交变电流的物理量》 导学案
《描述交变电流的物理量》导学案一、学习目标1、理解交变电流的周期、频率、峰值、有效值的概念。
2、掌握周期和频率的关系，能进行相关计算。
3、理解峰值和有效值的区别，会计算交变电流的有效值。
二、知识回顾1、什么是直流电？什么是交流电？直流电：电流方向不随时间变化的电流。
交流电：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
三、新课导入在我们的日常生活中，用到的电大多是交流电。
比如家庭电路中的电流、工厂中使用的大型机器的供电等。
那么，如何准确地描述交流电的特性呢？这就需要用到一些特定的物理量。
四、知识讲解1、周期（T）（1）定义：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
（2）单位：秒（s）（3）举例：我国生活用电的周期为 002s。
2、频率（f）（1）定义：交变电流在 1 秒钟内完成周期性变化的次数。
（2）单位：赫兹（Hz）（3）周期和频率的关系：f ＝ 1/T3、峰值（Em、Im）（1）定义：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。
（2）应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值。
4、有效值（E、I）（1）定义：让交流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果在相同的时间内产生的热量相等，那么这个恒定电流的值就叫做该交流的有效值。
（2）计算方法：对于正弦式交变电流，有效值与峰值的关系为：E ＝ Em ／√2 ，I ＝ Im ／√2（3）应用：电器铭牌上标注的额定电压、额定电流都是有效值；交流电表测量的数值也是有效值。
五、例题解析例 1：某交变电流的周期为 004s，求其频率。
解：根据 f ＝ 1/T ，可得 f ＝ 1 ／ 004 ＝ 25Hz例 2：一个正弦式交变电流的峰值为 10A，求其有效值。
解：由 I ＝ Im ／√2 ，可得 I ＝ 10 ／√2 ≈ 707A六、课堂练习1、某交变电流的频率为 50Hz，其周期是多少？2、一个正弦式交变电流的峰值为 20V，求其有效值。
七、知识拓展1、不同类型的交变电流，其有效值的计算方法可能不同。
第五章交变电流交变电流导学案
交变电流导学案教学目标：1 •会观察电流(或电压)的波形图，理解交变电流、直流的概念2•分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情境下问题的能力。
3 •知道交变电流的变化规律即表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理意义。
教学重点：交变电流的产生及表达式的推导教学难点：交变电流的产生及推导学生自主学习：1 •交变电流的产生和变化规律________ 和________ 时间做 ___________ 化的电流叫做交变电流，简称交流随时间变化的电流称为直流。
大小和方向都不随时间变化的电流叫做_____________ 电流2 .中性面： ____________________________________特占］磁通量 _________ ，磁通量的变化量________ 磁通量的变化率__________ 寸点* 感应电动势e = __________ ， _____ 应电流感应电流方向__________ 线圈转动一周，感应电流方向改变__________ 次3. 正弦式电流的产生和变化规律(1)产生考虑下面几个问题：1. 图中在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动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3. 线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大4. 大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E经负载流向F的电流为正，反之为负。
在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。
(2)变化规律根据图回答下面几个问题：①线圈与中性面的夹角是多少②ab边速度多大③ab边速度方向与磁场方向夹角多大④ab边产生感应电动势多大⑤线圈中感应电动势多大(1) 函数形式：N匝面积为S的线圈绕垂直磁场平行线圈平面的轴以角速度转动,(2)图象：正弦式图像:锯齿形扫描电压波形:矩形脉冲波形:例1 矩形线圈abed 的边长ab=cd=40cm,bc=da=30cm,共有200 匝，以300r/min的转速在磁感强度为的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴OO匀速转动，在t=0时刻处于图所示位置.此线圈产生的感应电动势最大值E= _____________________ V,有效值为E= V,再转过。
交变电流(导)学案
3.3 交变电流学案学习目标知识与技能过程与方法情感态度与价值观1.了解交变电流是怎样产生的。
2.定性了解交流的变化规律及图像表示和主要特征物理量知道交流能通过电容器的原因，了解交流这一特征在电子技术中的应用初步了解发电机、交变电流的发明和利用对促进人类社会进步的作用，进一步体验科学、技术与社会生活之间的密切关系。
学习重点交变电流的产生学习难点交流通过电容器的原因【学习过程】一、交流发电机——将机械能转化为电能1.发电机的基本构造：定子------磁体或线圈转子------线圈或磁体2.种类：（1）旋转电枢式（2）旋转磁极式3、工作原理图4、交变电流：都随时间做周期性变化的电流叫交变电流,简称交流(AC)5.直流：只沿流动的电流叫直流电流,简称直流（DC）I m- I m0 4T 34T it2T T二、交流的变化规律 1、交流的变化规律——图像 (1)图象形状：(2)物理意义：2、正弦式电流：(1)定义：(2)正弦式电流的表达式：各量含义：u 表示瞬时值；Im 、Um 分别是电流和电压 的最大值，叫做交流的峰值；ω是线圈转动的角速度三、描述交流的周期和频率1．周期 ， 用 表示，单位是 ．2．频率： ，用 表示，单位 ，简称 ，符号是 ． 3、频率和周期有如下关系：R RUtteU 1Q Q4、我国使用的交变电流，频率是50 Hz 。
四、交流能够通过电容器 1．解释：2.电容器主要应用：隔直流、通交流五、交流的有效值1、概念的引入：为了反映交变电流所产生的 ，引入有效值的概念． (根据电流的 规定的)2、定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相等时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交变电流的有效值．3、有效值与峰值的大小关系：4、说明：tt(D)(E)te a.在各种使用交变电流的电器设备上，所标注的额定电压、额定电流值，都是交流的 b.电器仪表测量的也都是交流的 值。
交变电流导学案
交变电流导学案5.1 交变电流 A(B)教学目标:知识与技能:(1) 使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面D(C) (2) 掌握交变电流的变化规律及表示方法。
甲乙丙丁 (3) 理解交变电流的瞬时值和峰值及中性面的准确含义过程与方法:看上面几个图，回答下面几个问题: (1) 培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力1、在线圈转动过程中，有哪些边在切割磁感线, (2) 培养学生运用数学知识解决物理问题的能力情感态度价值观:2、判断在线圈转动一周过程中， AB、CD中电流的方向，完成下面表格。
培养学生理论联系实际的思想教学重点:交变电流产生的物理过程的分析 AB电流方向 CD电流方向教学难点:交变电流的变化规律及应用甲乙学习内容: 乙丙一、交变电流丙丁交变电流: 丁甲直流: 3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时电流最大, 二、交变电流的产生如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程( 4、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，A到B或者C到D的方向为正，反之为负。
在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置所对应的时刻。
三、交变电流的变化规律五、课堂练习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AC,BD,lAB,CD,l若匀强磁场的磁感应强度为，，，线圈B21是，属于正弦交变电流的是,以角速度沿逆时针方向匀速转动，从中性面开始计时，思考下列问题:i 1、经过时间，线圈与中性面的夹角等于多大, ,t中性面速度方向与磁场方向的夹角有多大, ABtA(B) ,A B C Dv v 2、边切割磁感线产生的感应电动势有多大, AB2( 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C(D) 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:( ) 3、边切割磁感线产生的感应电动势有多大, CD时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大; A. T2B. T时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大; 34、线圈中产生的总的感应电动势有多大,eC. 每当变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大; 四、小结D. T时刻通过线圈的磁通量为零。
第1节交变电流导学案
《§5.1交变电流》导学案主备人：张西永审核：授课时间：班级：姓名：【学习目标】1．认识交变电流2．理解交变电流的产生原理，掌握交变电流的变化规律3．掌握交变电流的表示方法，理解交流电的瞬时值，最大值4．培养观察能力、空间想象能力以及立体图转化为平面图形的能力【学习重点】交变电流产生分析及变化规律的推导【学习难点】交变电流的变化规律及应用自主学习案1．交变电流：和随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流．下图中_______是直流电，___________是交变电流。
2．正弦式电流（1）定义：随时间按规律变化的电流叫做正弦式电流．（2）正弦式电流产生：当线圈在磁场中绕于磁场方向的轴做转动时，线圈中就产生正弦式电流．（3）正弦式电流的规律：假定线圈从跟磁感线垂直的平面（也叫中性面）开始转动，则产生的交变电流的瞬时值表达式为i＝I m sinωt；电动势瞬时值的表达式为e＝；电压瞬时值表达式为u＝．课堂互动案学习札记探究1 交变电流的产生【观察与思考】交变电流产生的过程分析。
特殊位置甲乙丙丁甲B与S的关系磁通量磁通量变化率感应电动势感应电流4个过程中甲→乙乙→丙丙→丁丁→甲Φ的变化电流方向规律总结：（1）在线圈转动时，磁通量最大时，磁通量的变化率__________；磁通量为0时，磁通量变化率_______；感应电动势的大小由_____________________决定，与___________无关。
（2）线圈转动一周，感应电流方向改变______次（3）中性面：_______________________________，如图有________、_________位置；中性面的相关特点：磁通量___________，磁通量的变化率____________，感应电动势e＝________，________感应电流探究2用函数表达式描述交变电流【思考与讨论1】从中性面计时，t时刻线圈中的感应电动势e的推导。
交变电流导学案
交变电流导学案选修3-2第五章第1节课前预习学案一、预习目标知道交变电流产生的原理知道交变电流的变化规律及物理量间的关系二、预习内容交变电流________和________随时间做_________变化的电流叫做交变电流，简称交流________不随时间变化的电流称为直流大小和方向都不随时间变化的电流叫做_________电流交变电流的产生过程分析特殊位置甲乙丙丁戊B与S的关系磁通量Φ的大小个过程中Φ的变化电流方向磁通量Φ的变化率中性面：_______________________________磁通量___________磁通量的变化率____________感应电动势e＝________，_______感应电流感应电流方向________，线圈转动一周，感应电流方向改变______次课内探究学案一、学习目标理解交变电流的产生原理及变化规律；理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系；学习重难点：交变电流的产生原理、变化规律及物理量间的关系二、学习过程为什么矩形线框在匀强磁场中匀速转动，线框里能产生交变电流？交变电流的产生过程中的两个特殊位置及特点是什么？中性面：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面.线圈平面处于跟中性面重合的位置时；线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于零；磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零.交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变.交变电流的变化规律：如图5－1－1所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程：当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=Esinωt，其中E=2NBLv=NBωS；i=Isinωt，其中I=E/R。
当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=Esinωt，其中E=2NBLv=NBωS；i=Isinωt，其中I=E/R。
3.1 交变电流(导学案)
3.1 交变电流1.能理解交流电的定义，掌握交流电与直流电的区别。
2.掌握交流电的产生原理，知道什么是中性面。
3.会推导交流电的表达式，并理解瞬时值和峰值的准确含义。
4.掌握交流电表达式中各物理量的含义并计算。
5.了解交流电动机的工作原理。
【重点】交变电流产生的物理过程，熟悉正弦式交电流各参数的物理意义。
【难点】交变电流的变化规律及正弦式交变电流瞬时值、峰值的推导过程。
【课前自主学习】１、交变电流的定义：电流的和，随做变化，这样的电流叫做“交变电流”简称“交流”。
几种不同的交流电示意图2、直流电的定义：方向不随时间变化的电流称为“直流”。
3、恒定电流的定义：和不随时间变化的电流称为“恒定电流”。
图中属于交流电的是，属于直流电的是，属于恒定电流的是，4、中性面的概念：线框与垂直的平面，称为“中性面”。
5、正弦式交流电的定义：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产生的交变电流按照函数的规律变化称为“正弦式交流电”。
6、正弦式交流电的瞬时值可表达为：，峰值可表达为。
7. 的发电机叫旋转电枢式发电机；，的发电机叫旋转磁极式发电机。
【课内探究】一、探究交流电的特征1、实验研究背景：出示单相交流发电机，按右图连接电路图。
2、实验现象与反思（1）观察：当线框快速转动时，观察到什么现象?思考：为什么发光二极管会交替闪烁？二、探究交流电的发生过程1.实验背景：将手摇式发电机与定值电阻、电流表串联。
2、实验猜想快速转动发电机，电流表的示数会发生怎样的变化？3、实验方案与反思：让线框从如图所示的中性面开始沿逆时针方向转动；思考：（1）线圈在甲图位置是否有感应电流？（2）线圈在乙图位置是否有感应电流？（3）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）（4）线圈在丙图位置是否有感应电流？（5）线圈在丁图位置是否有感应电流？（6）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）（7）思考：线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么位置时线圈中电流最大？4、实验结论：（1）线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。
高二物理导学案(选修3-2交变电流)
第二章《交变电流》导学案编稿：甘生存2。
1 交变电流自主学习案1．叫做交流电; 叫做正弦交流电。
2．线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最，磁通量的变化率最，感应电动势最线圈中的电流方向要发生改变；线圈平行于中性面时，穿过线圈的磁通量最_____，磁通量的变化最____,感应电动势最。
3．交变电流的瞬时值：如线圈在中性面位置计时时，瞬时电动势e=_____,瞬时电压u= ，瞬时电流i= ；如线圈平行于磁场时计时，则瞬时电动势e= ;瞬时电压u= ；瞬时电流i= .4．交变电流的有效值:它是根据电流的正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是:E有= ，U有= ，I=探究案探究一、交变电流的产生1、为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？2、当abcd线圈在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线？3、当ab边向右、cd边向左运动时，线圈中感应电流的方向?4、当ab边向左、cd边向右运动时,线圈中感应电流的方向如何?5、线圈平面与磁感线平行时，ab边与cd边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线,此时产生感应电动势有什么特点?6、线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小？7、当线圈平面跟磁感线垂直时，ab边和cd边线速度方向都跟磁感线平行，此时感应电动势为多少？8、中性面：（1）中性面：(2）线圈处于中性面位置时,穿过线圈Φ最大，但tΔΔ=（3)线圈越过中性面，线圈中I感方向要改变。
线圈转一周，感应电流方向改变次.探究二、交变电流的变化规律1、设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω。
经过时间t，线圈转过的角度是ωt，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt，如右图所示。
设ab边长为L1，bc边长L2，磁感应强度为B,这时ab边产生的感应电动势多大?2、此时整个线框中感应电动势多大?3、若线圈有N匝呢?4、电动势、电流与电压的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示，如下图所示:5、几种常见的交变电波形训练案题型一：交变电流的概念1．下列各图中，表示交变电流的是（）．2．矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流,下列说法正确的是（）．A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次D．线框经过中性面时,各边不切割磁感线3．下图中哪些情况线圈中产生了交流电（）．题型二：交变电流的规律4。
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特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊 B 与S 的关系
磁通量Φ的
大小
4个过程中
Φ的
变化
电流方向
磁通量Φ的变化率
t
ϕ∆∆
2．中性面：_______________________________ 磁通量___________
磁通量的变化率____________
感应电动势e ＝________，_______感应电流
感应电流方向________，线圈转动一周，感应电流方向改变______次
三．交变电流的变化规律
1、 提出问题：如图所示，在磁感应强度B 的
匀强中，矩形线圈逆时针绕中轴匀速转动，角速度为ω。
图中标a 的圆圈表示线圈ab 边的横截面，标d 的小圆圈表示线圈cd 的横截面，ab 、cd 长度为L 1‘ad 、bc 长度为L 2 设线圈平面从中性面开始转动。
则经时间t
(1) 线圈与中性面的夹角是多少？______________ (2) ab 边速度多大？____________________
(3) ab 边速度方向与磁场方向夹角多大？_____________________ (4) ab 边产生的感应电动势多大？______________________
(5) 线圈中感应电动势多大?________________________________
(6) 若线圈匝数是N 匝则感应电动势多大?__________________________
其中E m =NBL 1L 2ω,叫做感应电动势的最大值,e 叫做感应电动势的瞬时值.请同学们阅读教材,了解感应电流的最大值和瞬时值.
知识理解的的关键点是什么？知识运用的规律方法是什么？
特点
根据闭合电路欧姆定律,感应电流的最大值___________,感应电流的瞬时值____________________ 思考：
电路的某一段上电压的瞬时值与最大值等于什么?_________________________________ 2、电动势、电流与电压的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示,如下图所示:
3.几种常见的交变电波形
4、___________________________________叫正弦式交变电流，简称交流电。
四、课内练习
1.一矩形线圈，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E 随时间t 的变化如图所示，则下列说法中正确的是
A.t 1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.每当电动势E 变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大
2.一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311 V ，线圈在磁场中转动的角速度是100π rad/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，电路中的总电阻为100 Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式.在t =
120
1
s 时电流强度的瞬时值为多少？。