交变电流优质课
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(2)线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流方向都要改变.线圈转动一周，感应电流方向
改变 两 次.
学习目标 知识储备 学习探究 PP典T学例习交精流析 课堂小结 自我检测
8
三、交变电流的变化规律
如图 3 是图 2 中线圈 ABCD 在磁场中绕轴 OO′转动时的截面图.线圈平面从中性面开始 转动，角速度为 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.设 AB 边长为 L1，BC 边长为 L2，线圈面积 S＝L1L2，磁感应强度 为 B，则：
答案 (1)由 B 到 A (2)由 A 到 B (3)线圈转到甲或丙位置时线圈中没有电流，称为中性面.线圈转到乙或丁位置时线圈中的 电流最大.
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6
二、交变电流的产生
图2 假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图 2 甲至丁所示.请分析判断： (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)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？ (4)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.
图3 (1)甲、乙、丙中 AB 边产生的感应电动势各为多大？ (2)甲、乙、丙中整个线圈中的感应电动势各为多大？ (3)若线圈有 N 匝，则甲、乙、丙中整个线圈的感应电动势各为多大？
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9
答案 (1)甲：eAB＝0
乙：eAB＝BL1vsin ωt＝BL1·L22ωsin ωt
甲：e＝0
乙：e＝NBSωsin ωt
丙：e＝NBSω
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10
[要点提炼]
1.正弦式交变电流瞬时值表达式：
(1)当从中性面开始计时：e＝ Emsin ωt .
(2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e＝ Emcos ωt .
2.正弦式交变电流的峰值表达式：
Em＝ nSBω
与线圈的形状及转动轴的位置 无关
.(填“有关”或“无关”)
3.两个特殊位置：
(1)中性面：线圈平面与磁场 垂直 .
e 为 0 ，i 为 0 ，Φ 最大 ，ΔΔΦt 为 0 .(填“0”或“最大”) (2)垂直中性面：线圈平面与磁场 平行 .
e 为 最大 ，I 最大 ，Φ 为 0 ，ΔΔΦt 最大 .(填“0”或“最大”)
(4)
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7
[要点提炼]
1.正弦式交变电流的产生：将闭合矩形线圈置于 匀强 磁场中，并绕垂直磁场方向的 轴 匀速 转动. 2.中性面——线圈平面与磁感线 垂直 时的位置.
(1)线圈处于中性面位置时，穿过线圈的 Φ 最大 ，但线圈中的电流为 零 .
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4
[要点提炼]
1.交变电流
方向随时间做 周期性 变化的电流，简称 交流 .
2.直流
方向 不随时间变化的电流.
对直流电流和交变电流的区分主要是看电流
方向 是否变化.
3.图象特点
(1)恒定电流的图象是一条与时间轴 平行的直线 . (2)交变电流的图象有时在时间轴的上方，有时在时间轴的下方，随时间做 周期性 变化.
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二、交变电流的产生
图2 假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图 2 甲至丁所示.请分析判断： (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)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？ (4)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.
2
1.感应电动势的大小
ΔΦ n Δt Blv 2.感应电动势的方向 楞次 右手
一、交变电流 1. 周期性 2.方向 大小和方向 二、交变电流的产生
匀强 垂直 匀速 三、交变电流的变化规律 1. 正弦 Emsin ωt 2. 正弦 Umsin ωt
Imsin ωt
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高中物理·选修3-2·
第五章 交变电流
交变电流
PPT学习交流
1
会观察电流(或电压)的波形图，理解交变电流和直流的概
1 念.
2
理解交变电流的产生过程，会分析电动势和电流方向的变化 规律.
知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的瞬时
3 值、峰值的物理含义.
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3
一、交变电流 (1)把图 1 电路接在干电池的两端时，可以观察到的现象是什么？
图1 (2)把Leabharlann Baidu中电路接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？
答案 (1)当接在干电池两端时，只有一个发光二极管会亮.
(2)当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或的闪亮，原因是发电机产生与直流不 同的电流，两个发光二极管一会儿接通这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停 地改变.
＝
1 2BL1L2ωsin
ωt＝12BSω·sin
ωt
丙：eAB＝BL1v＝BL1·ω2L2＝12BL1L2ω＝12BSω
(2)整个线圈中的感应电动势由 AB 和 CD 两部分组成，且 eAB＝eCD，所以
甲：e＝0
乙：e＝eAB＋eCD＝BSω·sin ωt 丙：e＝BSω
(3)若线圈有 N 匝，则相当于 N 个完全相同的电源串联，所以
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11
4.正弦式交变电流的图象及应用：
或 从中性面计时 从垂直中性面(B∥S)计时 (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.
改变 两 次.
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三、交变电流的变化规律
如图 3 是图 2 中线圈 ABCD 在磁场中绕轴 OO′转动时的截面图.线圈平面从中性面开始 转动，角速度为 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.设 AB 边长为 L1，BC 边长为 L2，线圈面积 S＝L1L2，磁感应强度 为 B，则：
答案 (1)由 B 到 A (2)由 A 到 B (3)线圈转到甲或丙位置时线圈中没有电流，称为中性面.线圈转到乙或丁位置时线圈中的 电流最大.
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二、交变电流的产生
图2 假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图 2 甲至丁所示.请分析判断： (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)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？ (4)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.
图3 (1)甲、乙、丙中 AB 边产生的感应电动势各为多大？ (2)甲、乙、丙中整个线圈中的感应电动势各为多大？ (3)若线圈有 N 匝，则甲、乙、丙中整个线圈的感应电动势各为多大？
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答案 (1)甲：eAB＝0
乙：eAB＝BL1vsin ωt＝BL1·L22ωsin ωt
甲：e＝0
乙：e＝NBSωsin ωt
丙：e＝NBSω
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[要点提炼]
1.正弦式交变电流瞬时值表达式：
(1)当从中性面开始计时：e＝ Emsin ωt .
(2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e＝ Emcos ωt .
2.正弦式交变电流的峰值表达式：
Em＝ nSBω
与线圈的形状及转动轴的位置 无关
.(填“有关”或“无关”)
3.两个特殊位置：
(1)中性面：线圈平面与磁场 垂直 .
e 为 0 ，i 为 0 ，Φ 最大 ，ΔΔΦt 为 0 .(填“0”或“最大”) (2)垂直中性面：线圈平面与磁场 平行 .
e 为 最大 ，I 最大 ，Φ 为 0 ，ΔΔΦt 最大 .(填“0”或“最大”)
(4)
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[要点提炼]
1.正弦式交变电流的产生：将闭合矩形线圈置于 匀强 磁场中，并绕垂直磁场方向的 轴 匀速 转动. 2.中性面——线圈平面与磁感线 垂直 时的位置.
(1)线圈处于中性面位置时，穿过线圈的 Φ 最大 ，但线圈中的电流为 零 .
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[要点提炼]
1.交变电流
方向随时间做 周期性 变化的电流，简称 交流 .
2.直流
方向 不随时间变化的电流.
对直流电流和交变电流的区分主要是看电流
方向 是否变化.
3.图象特点
(1)恒定电流的图象是一条与时间轴 平行的直线 . (2)交变电流的图象有时在时间轴的上方，有时在时间轴的下方，随时间做 周期性 变化.
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二、交变电流的产生
图2 假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图 2 甲至丁所示.请分析判断： (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)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？ (4)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.
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1.感应电动势的大小
ΔΦ n Δt Blv 2.感应电动势的方向 楞次 右手
一、交变电流 1. 周期性 2.方向 大小和方向 二、交变电流的产生
匀强 垂直 匀速 三、交变电流的变化规律 1. 正弦 Emsin ωt 2. 正弦 Umsin ωt
Imsin ωt
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第五章 交变电流
交变电流
PPT学习交流
1
会观察电流(或电压)的波形图，理解交变电流和直流的概
1 念.
2
理解交变电流的产生过程，会分析电动势和电流方向的变化 规律.
知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的瞬时
3 值、峰值的物理含义.
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一、交变电流 (1)把图 1 电路接在干电池的两端时，可以观察到的现象是什么？
图1 (2)把Leabharlann Baidu中电路接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？
答案 (1)当接在干电池两端时，只有一个发光二极管会亮.
(2)当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或的闪亮，原因是发电机产生与直流不 同的电流，两个发光二极管一会儿接通这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停 地改变.
＝
1 2BL1L2ωsin
ωt＝12BSω·sin
ωt
丙：eAB＝BL1v＝BL1·ω2L2＝12BL1L2ω＝12BSω
(2)整个线圈中的感应电动势由 AB 和 CD 两部分组成，且 eAB＝eCD，所以
甲：e＝0
乙：e＝eAB＋eCD＝BSω·sin ωt 丙：e＝BSω
(3)若线圈有 N 匝，则相当于 N 个完全相同的电源串联，所以
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4.正弦式交变电流的图象及应用：
或 从中性面计时 从垂直中性面(B∥S)计时 (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.