物理：5.1《交变电流》导学案(新人教版选修3-2)

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高中物理选修3-2人教版学案设计 5.1《交变电流》

交变电流诱学·导入·点拨材料：1831年法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代打开了大门。

今天无论是生产还是生活等各方面都离不开电。

我们日常生活中的用电器数不胜数，比如电灯、电话、电视机、空调、冰箱、洗衣机、电磁炉、微波炉等等这些家用电器所使用的都是交流电。

问题：由电池产生的电流，是大小和方向保持不变的直流电，我现实生活中所使用的交流电是如何从发电厂产生的呢？交流电和直流电还有哪些相同和不同的性质呢?导入点拨：由生活中所使用的交流电联系到发电厂是如何产生交变电流的，那么这种电流和必修中所学的稳恒电流有一定的区别和联系。

知识·巧学·升华一、交变电流1.直流电：方向不随时间做周期性变化的电流。

简称：直流符号：DC2.交变电流：大小和方向均随时间做周期性变化的电流。

简称：交流符号：AC3.正弦交流电：按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流。

要点提示方向随时间做周期性变化是交流电的最主要特征，也是交变电流和直流电的根本区别。

交变电流的典型特征是电流方向变化，其大小可能不变，如矩形交变电流的方向变化但大小不变，是交变电流。

4.电流的分类：按大小和方向的变化规律，可将电流作如下的分类：恒定电流大小方向均恒定直流非恒定电流仅方向恒定正弦交变电流按正弦规律变化的交变电流交流非正弦交变电流不按正弦规律变化的交变电流方向随时间做周期性变化是交流电的最重要特征。

恒定电流仅仅是直流中的一种；同样，交变电流也并不都是正弦交变电流，正弦交变电流的特殊规律不能适用所有交流电。

二、交变电流的产生1.交变电流产生的实验探究如图甲所示，利用手摇式发电机模型探究交变电流的产生过程。

手摇式发电机和灯泡电流计连接构成闭合回路。

发电机的原理：线圈abcd处在磁场中，线圈的ab边和cd边连在金属滑环上；用导体做的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接，如图乙。

高中物理《交变电流》学案5 新人教版选修3-2

交变电流【同步导学】1. 正弦交流电的产生如图1所示，设矩形线圈abcd 以角速度ω绕oo ' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动．此时，线圈都不切割磁感线，线圈中感应电动势等于零．经过时间t 线圈转过ωt 角，这时ab 边的线速度v 方向跟磁感线方向夹角等于ωt ，设ab 边的长度为l ，bd 边的长度为l'，线圈中感应电动势为t l Bl e ωωsin 22'=。

当线圈转过T /4时间，线圈平面转到跟磁感线平行的位置，ωt =π/2，sin ωt =1，ab 边和cd 边都垂直切割磁感线，线圈中感应电动势最大，用E m 来表示，E m =N BS ω．则线圈经过任意位置时，感应电动势的瞬时值：e =E m sin ωt ，可见，线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。

2．中性面当线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面。

应注意：①中性面在垂直于磁场位置。

②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大。

③线圈平面通过中性面时感应电动势为零。

④线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，一周里线圈中电流方向改变两次。

例1 如图4所示，100匝的线框abcd 在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为ω，其电动势的瞬时值为100cos 100e t π=V ，那么：（1）感应电动势的最大值为多少？穿过线框的最大磁通量为多少？（2）当从图示位置转过60 角时线圈中的感应电动势为多少？此时穿过线圈的磁通量的变化率为多少？（3）在线圈转过60°的过程中，线圈中感应电动势的平均值多大？例2 如图所示，长直导线右侧的矩形线框abcd 与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图所示的变化时（图中所示电流方向为正方向），线框中的感应电流与线框受力情况为（）A ． t 1到t 2时间内，线框内电流的方向为abcda ，线框受力向右B ． t 1到t 2时间内，线框内电流的方向为abcda ，线框受力向左C ．在t 2时刻，线框内电流的方向为abcda ，线框受力向右D ．在t 3时刻，线框内无电流，线框不受力【同步检测】1、关于交变电流与直流电的说法中，正确的是（）A 、如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B 、直流电的大小可以变化，但方向一定不变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变化 2、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是（） A 、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大 B 、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大 C 、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零 D 、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零3、线圈平面与中性面开始计时，在正弦交流电在一个周期内，关于线圈中的感应电动势和感应电流，下列说法正确的是（）A 、方向改变一次，大小不断变化，出现一次最大值B 、方向改变两次，大小不断变化，出现一次最大值C 、方向改变一次，大小不断变化，出现两次最大值D 、方向改变两次，大小不断变化，出现两次最大值4、一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生变流电压为100u t π=V ，则（） A 、它的频率是50Hz B 、当t=0时，线圈平面与中性面重合 C 、电压的平均值是220V D 、当t=1/200 s 时，电压达到最大值5、交流发电机工作时的电动势的变化规律为sin m e E t ω=，如果转子的转速n 提高1倍，其它条件不变，则电动势的变化规律将变化为（）A 、sin 2m e E t ω=B 、2sin 2m e E t ω=C 、2sin 4m e E tω= D 、2sin m e E tω=6、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随时间的变化如图所示，则下列说法正确的是（）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最大C 、ｔ3时刻通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最大D 、当变化方向时，通过线圈的磁通量的绝对值最大7、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50V ，那么该线圈如图所示位置转过30º时，线圈中的感应电动势大小为（）A 、50VB 、VC 、25VD 、10V8、一正弦交流电的电动势220sin 100e t π=V ，若将它加在阻值为100Ω的电阻两端（电源内阻不计），则下列说法中，错误的是（）A 、电流的瞬时值为 2.2sin 100i t π= AB 、电流的最大值为2.2AC 、流过电阻的电流是恒定的D 、流过电阻的电流是变化的，但不是按正弦规律变化的 10、如图平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=Umsin ωt ，则粒子的（） A ．位移一定按正弦规律变化 B ．速度一定按正弦规律变化 C ．加速度一定按正弦规律变化 D ．粒子在两板间作简谐振动9、如图（甲）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。

新课标人教版3-2选修三5.1《交变电流》优秀教案2(重点资料).doc

5.1、交变电流一．确定目标：1.知识与技能交流电的定义，产生的原理、图象和三角函数表述。

2.过程与方法电磁感应规律的应用及深化，数学能力的提升。

3.情感、态度与价值观进一步走向应用，走向实践。

二．基础自学：阅读课本，思考下列问题。

1、交变电流：方向随时间做周期性变化的电流为交变电流.正弦电流、锯齿波电流、方波电流都一定属于交变电流吗？回忆恒定电流，脉动直流。

2、交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦交变电流.若线圈绕平行于磁感线的轴转动，则不产生感应电动势.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，将经过两个特殊位置，其特点分别是：(1)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；(a)线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于零；(b)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.(c)交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.(2)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.3、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以ω匀速转动的四个过程：当以线圈通过中性面为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=E m sin ωt，其中E m=2NBLv=NBωS；i=I m sinωt，其中I m=E m/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=E m sinωt，其中E m=2NBLv=NBωS；i=I m sinωt，其中I m=E m/R。

图5－1－2所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的e－t和i-t图象：4、可以写以线圈通过中性面为计时起点时线圈磁通量随时间变化的函数式，思考φ的变化率随时间如何变化？5、正弦交变电流：随时间按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流．正弦交变电流的图象是正弦函数曲线．只有线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时才能产生正(余)弦交变电流．四．合作探究、巩固检测:1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间：（）A.线圈平面与磁感线平行B.通过线圈的磁通量最大；C.线圈中的感应电动势最大；D.线圈中感应电动势的方向突变。

人教版选修3-2导学案设计：5.1-交变电流(无答案)

交变电流1．理解交变电流的产生原理，掌握交变电流的变化规律．学习目标2．知道正弦式电流的图象．3．知道沟通发电机的结构和分类．要点：交变电流的变化规律学习重难点难点：交变电流的产生原理朗读预热备注1．定义：大小和方向随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称沟通．说明：方向随时间周期性变化是交变电流的最重要的特色．2．正弦式电流（ 1）定义：随时间按正弦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，但并不是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：当线圈在匀强磁场中绕平行于磁场方向的轴做匀速转动时，线圈中就产生正弦式电流．（ 3）正弦式电流的规律：假设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刹时价表达式为i ＝ I m sinωt ；电动势刹时价的表达式为 e＝ E sinωt ；电压刹时价表达式为u＝ U sinωt 。

m m二、中性面1．定义：与磁感线垂直的平面叫做中性面．2．中性面特色：（ 1）穿过线圈的磁通量Φ最大；（ 2）磁通量的变化率最小；（3）电动势e及电流I均为零；（ 4）线圈经此地点电流方向发生改变．说明：除中性面以外，在沟通电产生过程中还有一个特别地点，那就是与磁感线平行的平面（或叫与中性面垂直的平面）．该平面的特色：（ 1）穿过线圈的磁通量最小（Φ＝0）；（2）磁通量的变化率最大；展现导入汽车上常用的沟通发电机三峡电站大型发电机组思虑：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，试判断：如图所示，表示交变电流的图象是()研究准备教材P18：如图矩形线圈在匀强磁场中绕OO'轴转动时，线圈中的感觉电动势能否变化：为何？设线圈的两个边长分别是L1和 L2，转动时角速度是ω，磁场的磁感觉强度为B。

试证明：在图示地点时，线圈中的感觉电动势为E=BSω , 式中 S= L 1L2，为线圈面积。

人教版高二物理选修3-2：5.1《交变电流》导学案设计(word无答案)

第五章第1节《交变电流》导学案班级：组别：组名：姓名：【学习目标】 1．理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。

2．交变电流产生的物理过程的分析，掌握交变电流的变化规律及表示方法。

（重点）3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。

4．交变电流的变化规律及应用。

（难点）【学法指导】演示法、分析法、归纳法。

【知识链接】1、法拉第电磁感应定律的数学表达式是：；导体在磁场中切割磁感线产生的电动势表达式是：。

（速度方向与磁场方向夹角为θ）。

2、右手定则：伸开，使拇指与其余四个手指，并且都与手掌在；让从掌心进入，并且使拇指指向导线的方向，这时四指所指的方向就是。

3、楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要。

4、闭合电路欧姆定律表达式是。

【使用说明】1.请同学们阅读书31面～33面，将重点内容标注下划线，学习困惑处标注“？”。

2.将预习中遇到的疑难点问题标识出来在展示课堂上小组讨论、质疑。

【学习过程】一、交变电流1、演示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造。

演示：用手摇发电机模型与两个发光颜色不同并联二极管组成闭合电路。

当线框匀速转动时。

观察到的现象是。

此现象说明。

2、什么叫交变电流？。

什么叫直流？。

二、交变电流的产生仔细观察右图，回答下列问题：1、当abcd 线圈在磁场中绕OO ′轴转动时，切割磁感线的是、边。

2、当ab 边向右、cd 边向左运动时，线圈中感应电流的方向是；当ab 边向左、cd 边向右运动时，线圈中感应电流的方向是（填a b c d a a d c b a →→→→→→→→,）。

3、如下图所示是交流发电机的示意图，认真阅读课本，分析下图回答下列问题。

假定线圈沿逆时针方向匀速转动，一批等级二批等级O 'O 图甲 )('o o • (c)θ图乙(d) ⑴ 在图甲、乙、丙、丁、戊状态中用黑笔画出磁场方向，AB 、CD 边的瞬时速度方向。

人教版高二物理选修3-2 第五章：5.1交变电流导学案设计(无答案)

§5.1 交变电流班级：姓名：小组：代号：评价：【使用说明与学法指导】1．在自习或自主时间通过阅读课本C层同学用30分钟把预习案中的8个问题完成，A、B层的同学用30分钟把预习探究案中的所有知识完成。

训练案在自习或自主时间完成。

2．重点预习：理解交变电流产生的原理3．把有疑问的题做好标记或写到后面的“我的疑问处”。

4．带★的题目C层同学可不做。

【学习目标】1、知道什么是交变电流2、理解交变电流产生的原理3、知道交变电流的变化规律4、全力投入，勤于思考，培养科学的态度和正确的价值观。

【教学重点】理解交变电流产生的原理，认识交变电流的特点及规律【教学难点】理解交变电流产生的原理【知识链接】1、第四章所学的楞次定律，法拉第电磁感应定律2、教材18页第5题【课前预习学案】（一）交变电流1、交流与直流的区别2、交流能变成直流吗？（二）交变电流的产生3、交流发电机的基本结构是怎样的？发电的原理是什么？4、什么是中性面？线圈经过中性面时穿过的磁通量怎样，瞬时感应电动势为多少？5、按照书上图5.1-3，认真考虑书上提出的问题6、试着画出产生的电流随时间变化的曲线。

（三）交变电流的变化规律7、正弦式电流的电动势随时间变化的规律是怎样的？8、试做书上34页第4题我的疑问：【课内探究学案】探究点一：交变电流问题1：什么是交流？问题2：什么是直流？探究点二：交变电流的产生（重点）问题1：交流发电机是由哪些部分组成的？（实际的交流发电机比这个要复杂）问题2：什么是中性面？线圈经过中性面时有何特点？问题3：按照书上图5.1-3，；回答以下问题：1）、线圈在磁场中转动，哪些边在切割磁感线？2）、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？3）、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？4）、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电流最大？5）、试想一下，线圈从甲到乙，从乙到丙，从丙到丁，电流如何变化？6）、线圈每经过中性面一次，交流电方向改变，线圈每转动一周（交流电的一个周期），两次经过中性面，交流电的方向改变7）、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，在坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。

高中物理5.1交变电流导学案新人教版选修3_2

第五章交变电流第一节交变电流【学习目标】1、知道什么是交变流电，并理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面；2、掌握交变电流的变化规律，及表示方法；3、理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义；4、知道几种常见的交变电流。

如正弦式交变电流、锯齿形交变电流、矩形脉冲电流。

5、掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。

【重点、难点】重点：1、交变电流产生的物理过程的分析.2、交变电流的变化规律的图象描述。

难点：１、交变电流的变化规律及应用.２、图象与实际发动机转动时的一一对应关系的理解。

预习案【自主学习】1．强弱和方向都不随时间改变的电流叫做________电流，简称________；强弱和方向都随时间作周期性变化的电流叫做________电流，简称交流。

2．交变电流是由________发电机产生的．当线圈在________磁场中绕________________的轴匀速转动时，产生交变电流．线圈平面跟磁感线________时，线圈所处的这个位置叫做中性面，线圈平面每经过一次中性面，线圈中感应电流的方向就____________。

3．交流发电机的线圈在磁场中匀速转动，感应电动势e的变化规律为____________。

若把线圈和电阻R′连成闭合电路，设总电阻为R，则电路中电流的瞬时值i＝________________，电阻R′上的电压瞬时值u＝________________.4．家庭电路中的交变电流是________电流，它是一种最________、最________的交变电流。

5．(双选)右图所示的4种电流随时间变化的图中，属于交变电流的有( )6．下列各图中，哪些情况线圈中不能产生交流电( )7．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，感应电动势最大C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D．穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率也为零【学始于疑】探究案【合作探究一】交变电流的产生问题1：一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时( )A．线圈平面与磁感线方向平行B．通过线圈的磁通量达到最大值C．通过线圈的磁通量变化率达到最大值D．线圈中的电动势达到最大值问题2：如图1所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是( )图1A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零归纳总结【合作探究二】用函数表达式描述交变电流问题1：闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min ，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为 2 V ，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e ＝________ V ，电动势的峰值为________ V ，从中性面起经148s ，交流电动势的大小为________ V.问题2：有一个10匝正方形线框，边长为20 cm ，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO ′轴以10π rad/s 的角速度匀速转动，如图2所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T ．问：(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？(3)写出感应电动势随时间变化的表达式。

高中物理 5.1 交变电流教案新人教版选修3-2

教师活动［演示］老师手摇发电机模型.第一次发电机接小灯泡.当线框缓慢转动时，小灯泡不亮；当线框快速转动时，小灯泡一闪一闪的. 第二次发电机接上示教电流计，当线框缓慢转动（或快速摆动），电流计指针左右摆动.
教学内容
第
1 课时
学生活动
一、引入新课出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造. ［师问］线圈中产生的是什么样的交变电流？请同学们看书后回答. ［生答］转动的线圈里产生了大小和方向都随时间做周期性变化的交变电流. ［师］现代生产、生活中，大都使用交流电.它有许多优点，今天学习交流电产生原理和变化规律. 二、新课教学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？多媒体课件打出下图. ［师问］ abcd 线框在磁场中绕 OO′轴转动时，哪些边切割磁感线？［生答］ab 与 cd 边. ［师问］线框转到什么位置，产生感应电动势最大？一．交流电：［生答］线圈平面与磁感线平行时，ab 边与 cd 边线速度方向都跟大小和方向都随时磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线.此时产生感应电动势间做周期性变化的最大. 电流［师问］线框转动到什么位置时，感应电动势最小？［生答］当线框平面跟磁感线垂直时，ab 与 cd 边的速度方向跟磁力线平行，即两边不切割磁力线，此时感应电动势为 0. 二．交流电的产生：利用多媒体课件，屏幕上打出中性面概念： 1.中性面： 1.中性面——线框平面与磁力线垂直位置.
2.瞬时表达式： e =BSω sinω t =Emsinω t,
NBS Rr
e NBS = sinω t Rr Rr
三．交流发电机： 1.定子和转子 2. 旋转电枢式发电机 3. 旋转磁极式发电机

高中物理 5.1 交变电流导学案新人教版选修

高中物理 5.1 交变电流导学案新人教版选修5、1 交变电流导学案新人教版选修3-2【学习目标】1、理解交变电流的产生原理。

2、掌握交变电流的变化规律及表示方法。

3、理解表征交变电流的几个物理量的准确含义。

【重点难点】1、交变电流的变化规律及其应用。

2、交流电的最大值、有效值的准确含义。

【使用说明及学法指导】本学案包括《交变电流的产生和变化规律》、《表征交流电的物理量》两节课的内容，中等难度。

建议第一课时在教师的指导下先认真阅读教材，初步理解本学案的有关知识，第二、第三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。

【学习内容】课前自学一、知识点一、交变电流的产生1、交变电流的概念（1）________和_________都随时间做周期性变化的电流叫做_______________，简称_______。

（2）几种常见的交变电流图形2、交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦交变电流。

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，将经过两个特殊位置，其特点分别是：(1)中性面（如图a、c、e）：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面。

线圈平面处于中性面位置时：A、线圈各边都不切割磁感线，回路产生的感应电动势为______，即感应电流等于______。

B、磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以线圈平面的磁通量_______，磁通量的变化率为____。

(2)线圈平面跟中性面垂直时（如图b、d）：线圈平面与磁感线_______，磁通量为______。

线框的ab、cd边垂直切割磁感线，回路产生的感应电动势_________。

由法拉第电磁感应定律知，线圈的磁通量的变化率___________。

3、正弦交流电表达式如线圈经过中性面位置开始计时，瞬时电动势e= ，瞬时电压u= ，瞬时电流i= 、其中，为线圈产生的交流电动势最大值，为线圈产生的交流电压最大值，为线圈产生的交流电流最大值，w为线圈转动的，wt为线圈转动的。

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.如图所示，一矩形线圈abcd，已知ab边长为l1，bc边长为l2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为()．A．0.5Bl1l2ωsin ωtB．0.5Bl1l2ωcos ωtC．Bl1l2ωsin ωtD．Bl 1l2ωcos ωt5.如图所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为e＝0.5sin(20t)V，由该表达式可推知以下哪些物理量()．A．匀强磁场的磁感应强度B．线框的面积C．穿过线框的磁通量的最大值D．线框转动的角速度6.如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是()．A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零题型三：交变电流的图象7.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合(如图所示)，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图线是()．8．如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsin ωt的图是()．9.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电流的波形如图所示，下列说法中正确的是()．A．t1时刻穿过线圈的磁通量达到峰值B．在t2时刻穿过线圈的磁通量达到峰值C．在t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值D．在t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值2.2 描述交变电流的物理量【学习目标】1、知道交变电流的周期和频率，以及它们与转子角速度ω的关系。