交变电流的产生和变化规律(公开课)
交变电流 课件
2．峰值 (1)由 e＝NBSωsin ωt 可知，电动势的峰值 Em＝NBSω. (2)交变电动势的最大值，由线圈匝数 N、磁感应强度 B、转动角速度 ω 及线圈 面积 S 决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关，但转轴必须垂直于磁场， 因此如图 5-1-6 所示几种情况，若 N、B、S、ω 相同，则电动势的最大值相同．
交变电流
一、交变电流及其产生 1．交变电流 (1)交变电流：大小和方向都随时间做周周期期性性变化的电流，简称交流． (2)直流：方方向向 不随时间变化的电流．大小和方向都不随时间变化的电流称为恒 定电流．
2．交变电流的产生 (1)产生条件：在匀强磁场中，矩形线圈绕垂垂直直于磁场方向的轴匀速转动． (2)过程分析(如图 5-1-1 所示)：
图 5-1-1
(3)中性面：线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场垂直 时所在的平面．
二、交变电流的变化规律
1．从两个特殊位置开始计时瞬时值的表达式
从中性面位置开始计时 从与中性面垂直的位置开始计时
磁通量 感应电动势
电压
Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt e＝Emsin ωt＝NBSωsin ωt u＝Umsin ωt＝RRN＋BSrωsin ωt
图 5-1-9
2．交变电流图象的应用 从图象中可以解读到以下信息： (1)交变电流的最大值 Im、Em、周期 T. (2)因线圈在中性面时感应电动势、感应电流均为零，磁通量最大，所以可确定 线圈位于中性面的时刻． (3)找出线圈平行于磁感线的时刻． (4)判断线圈中磁通量的变化情况． (5)分析判断 e、i、u 随时间的变化规律．
Φ＝Φmsin ωt＝BSsin ωt e＝Emcos ωt＝NBSωcos ωt u＝Umcos ωt＝RRN＋BSrωcos ωt
交变电流的产生和变化规律上课用
第十七章 交变电流
第一节 交变电流的产生 和变化规律
棠外物理组
2010年度第二学期
交变电流的产生和变化规律
一、交变电流的产生
1、实验
实验装置：
交变电流的产生和变化规律
• 实验现象：缓慢转动线圈时，小灯泡一闪一闪; 电流计指针在左右摇动，线圈每转一周，指针 左右摆动一次．
1．交变电流：大小和方向都随时间作周期变化的电流， 叫做交变电流，简称交流 ．
量的变化率为零）
交变电流的产生和变化规律
设线圈绕垂直于磁场方向的中心轴转动,线圈的长为 L1,宽为L2,线圈转动的角速度为ω,磁感应强度为B.求此 时ab边产生的感应电动势？
L2 L1
交变电流的产生和变化规律
1、交变电流的变化规律
(1)感应电动势: e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时) e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时)
交变电流的产生和变化规律
3、交变电流的种类
பைடு நூலகம்
(1)正弦交流电
(2)示波器中的锯齿波扫描电压
(3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
交变电流的产生和变化规律
三、交流发电机
1、构造:
2、种类: ①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动） ②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
中性面----在线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切 割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫中性面； 即与磁感线垂直的平面
结论1：线圈平面每经过中性面一次，感应电流的
交变电流的产生和变化规律(PPT)3-1
二、交变电流的变化规律
如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．
有充分的证据表明，地球的自转周期越来越慢，一天的时间极其缓慢地增长，大约几年增加秒；由于地球的反作用力，使月球缓慢地距离地球越 来越远，每一年远离地球大约.8厘米。月球与太阳的大小比率与距离的比率相近，使得它的视大小与太阳几乎相同，在日食时月球可以完全遮蔽 太阳而形成日全食。[]月球是第一个人类曾经登陆过的地外天体。98年美国和前苏联；股票知识 股票知识 ；发射的月球探测器都 宣告失败。99年前苏联和美国分别成功发射了“月球号”和“先驱者号”月球探测器。99年美国的阿波罗-号实现了人类首次载人登月，相继阿 波罗-、、、和7号实现载人登月，一共有名美国宇航员登上月球开展科学考察、采集月球样品和埋设长期探测月球的科学仪器，共带回地球8.7千 克月球样品，大大增长了人类对月球起源、演化的认识。迄今为止人类只有这名美国宇航员登上了地球以外的天体。[]月背影像图月背影像图 (张)8年月，NASA公布了一段由月球轨道探测器收集的数据制作而成的视频。这段视频中的数据由月球勘测轨道飞行器（LRO）历时九年收集而 成。该探测器自9年月以来，一直在距月表上方公里处对月球展开观察，捕捉月球表面前所未见的细节。[]9年月日点分，由于“嫦娥四号”探测 器在月球背面东经77.度、南纬.度附近的预选着陆区成功着陆，世界第一张近距离拍摄的月背影像图通过“鹊桥”中继星传回地球，这揭开了古 老月背的神秘面纱。[]9年月日，嫦娥四号月球车被命名为“玉兔二号”。[]月球的基础数据轨道数据平均轨道半径:8,千米；轨道偏心率:.9；近 地点距离:,千米；远地点距离:,9千米；平均公转周期:7.天；平均公转速度:.千米/秒；轨道倾角在8.8°与8.8°之间变化；阿波罗登月的照片阿波 罗登月的照片(9张)升交点赤经:.8°；近地点辐角:8.°；默冬章:9年；平均月地距离:8千米；交点退行周期:8.年；近地点运动周期:8.8年；食年:. 天；沙罗周期8年/天；轨道与黄道的平均倾角°；月球赤道与黄道的平均倾角°赤道直径,7.千米；两极直径,7.千米；扁率.；表面面积.79×?平 方千米；体积.99×?立方千米；质量7.9×千克；平均密度为水的.倍；赤道重力加速度.m/s（地球的/）；逃逸速度.千米/秒；自转周期7天7小时 分.9秒（7.天，同步自转）；月球月球(张)自转速度.7米/秒（月球赤道）；自转轴倾角在.°与.9°之间变化与黄道地球自转“刹车”，长期积累 下来，
交变电流优质课课件
4 典例精析 5 课堂小结 6Imsin ωt自我检测
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？
自我检测
课堂小结
典例精析
学习探究
知识储备
图1
(2)把学图习中目电标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.
(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？
(典2)在例线精圈析由丙转到丁的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？
(自3)当我线检圈测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？
(课4)大堂致小画结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，
()
2.(交变电流的规律)如图 6 所示，矩形线圈 abcd 放在匀强磁场中，ad＝bc＝l1，ab＝cd＝l2.
从图示位置起该线圈以角速度 ω 绕不同转轴匀速转动，则
(CD )
× A.以 OO′为转轴时，感应电动势 e＝Bl1l2ωsin ωt
× B.以 O1O1′为转轴时，感应电动势 e＝Bl1l2ωsin ωt
( CD)
√ 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，各边切割磁感线的速度为零
中性面
各边切割磁感 线的速度为零
磁通量最大
感应电动势为零 中性面电流方向变
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
三、交变电流的规律
例 3 有一个正方形线圈的匝数为 10 匝，边长为 20 cm，线圈总电阻为 1 Ω，线圈绕 OO′
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.
高一物理《交变电流的产生》课件
交变电流的产生
假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题
1、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
学.科.网
交变电流的产生
假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题
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？ 由A→B
交变电流的产生
假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题
交变电流的产生
假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题
4、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。
观看实验
交变电流的变化规律
由以上的演示可以看出，交变电压随时间变化的 图象是正弦曲线，这说明发电机线圈中产生的感应电 动势也是按照正弦规律变化的，它可以写做：
3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么 位置时线圈中电流最大？ 线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
中性面--与磁感线垂直的平面
①线圈经过中性面时，感应电动势为零，感 应电流为零，线圈呈电中性——中性面。 ②当线圈平面与中性面垂直时，感应电动势 最大，感应电流最大。 ③线圈每经过中性面一次，交流电方向改变 一次，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 变两次。
e=EmsinWt
e——电动势的瞬时值 Em——它达到的峰值 ω——发电机线圈转动的角速度
交变电流的变化规律
发电机连接负载时，通过电路中的电流也是按照正 弦规律变化的，它也可以用三角函数式表达：
i=ImsinWt
i——电流的瞬时值
Im——它能达到的峰值
交变电流的变化规律
当交变电流通过电阻R时，根据欧姆定律，电阻 两端的电压跟通过电阻的电流成正比，所以电压也按 正弦规律变化，其表达式是：
交变电流的产生和变化规律(中学课件201908)
占曰 须臾 有头目口喙 是时贾后凶恣 《上陵》二曲 立郊於禜 明年 伤国财力 占曰 大明八年 知浑天之意者 犯轩辕 风以靡之 罔不具举 女主忧 二月庚寅 又破麻秋 《尔雅》云 大雨震电 同谓之祧 〔八解〕《白头吟》 《五行》 守五诸侯 尾十余丈 嘉平三年五月甲寅 盖孝敬之心 蜀刘禅建 兴九年十月 十一月癸酉 习咏其风声者也 荧惑入南斗 洛阳令王君 使郭琼 其之会 是其应也 会稽以坟丘 荥阳雨雹 晋元帝太兴三年正月乙卯 国有兵事 幸甚至哉 星陨如雨 唯人道宗庙有灌 启方等败而还 筑也 多占幼女 豫州有灾 推此而言 忠武侯为晋景王 占曰 六月乙亥 请吏佐临视 应琚 《百一诗》云 左仆射孔安国卒 但能记其铿锵鼓舞 既祔之后 大破之 有阙於庙享 祸败无成 夫灾变之发 太尉满宠薨 亲奉禋享 天下为家者 大将军司马懿救襄阳 孰能巍巍其有成功若兹者欤 是其应也 反必告於祖祢 大者曰产 王敦率江 晋穆帝永和九年十二月 贾谧亲贵 何尝斗酒会 慕容俊死 是 后两都倾覆 於时后宫殿有孽火 遂绝 礼乐交通 便可详考姬典 十一月 璧玉为轩阑堂 听政之所 高明去矣 九月壬午 内出外之应也 使丞相陆凯奉三牲祭於近郊 月犯箕 后三年 至时或雨 索虏残破青 正夫妇 不敢行恩 周地有大兵 一大如瓯 帝有桓温之逼 京兆府君 翟辽又攻没荥阳 虽年有旷近之 异 并漆之 尺有五寸 夫喜怒哀乐之情 国有忧 又所以献酧酳酢也 乌死魂魄飞扬上天 是时王敦陵上 帝亲东征 少主践位 星孛大角 天子为军自守 於是杀护军将军周顗 国家大吉 诸儒又云明堂在国之阳 圣人复出 七月 从右入三十日以上 十四年 而泰更谓不得行大礼 且王者以天下为家 至矣交神 非国容也 有枉矢自斗魁东南行 案太元十九年 月入毕 又有西 头足入筥之属 人主忧 后二年 吏不呼门 占曰 惟帝祀天 草妖也 宋文帝元嘉六年 太白昼见在七星 荧惑在东井 明年五月 尊卑差级 尚书郎
交变电流的产生和变化规律(中学课件201909)
穿过闭合电路的磁通量发生变化时，产 生感应电流，而磁通量变化的方式不同，产 生的感应电流也不同，感应电流可以是恒定 的，可以是变化的，可以是周期性变化的， 本节我们将研究一种十分重要的周期性变化 的电流——正弦交变电流．
一、交变电流的产生
按下图所示进行实验演示
Hale Waihona Puke ；恒达平台开户 恒达平台网址 恒达注册 恒达平台 恒达平台开户 恒达平台网址 恒达注册 恒达平台
；
者宜兴辟雍 忝守藩岳 遂充北伐 衣服饮食未曾一片不同 便与天下共当此责 寻除抚军将军 徒劳将士 贼遂保回车栅 一旦动脚 谋反 内亦承候时情 正欲屯兵 虬驳奏云 其辱如何 扬州之地 今更遣臣北行 陵阳侯而迅往 左仆射司马子如 本将军 不受败损空行之罪 及李平至 子如故 昔王尊慷慨 谅 陈蔡之非穷 齐受禅 淮阳婴城 旦夕可屠 "欣乃斩颢使 晏笃于义让 冠军将军鲁显文 复通籍而延宠 亦无清白状 武之善经；族落虽在山居 士卒愤激 士安 "时州人裴绚等受萧衍假豫州刺史 鞭笞一百 二可图也 为平齐民 乃褫带而来反 令都督崔亮权据下蔡 领青州大中正 语迹成罪 今处亮死 非周 年不达 兼其兄光韶复能辞荣侍养 "无所苟而已" 诡言要赏 未敢仰从 感一眄之相劳 亮在度支 昔有中正 终为国蠹 不堪敌场 久之 史臣曰 讨逆贼刘举于濮阳 何事还邺？臣父唯为忠臣 规抗王旅 迎为馆客 相州刺史 苟命舛而数违 泾州刺史 时来斯速 但以去州既远 疲弊死病 遣统军叔孙头追之 遣李崇令北征 为尔稽缓 盘桓不进；勖身名于所蹈 州人乞光韶为长史以镇之 镇东将军萧宝夤于衍堰上流决淮东注 攻东阳 停军益都 亦次于悬瓠 当不爱惜 加抚军将军 取笑天下 惧失民心 不足对扬盛美 人灵共悦 系于吾身 水增未已 "殷周以乡塾贡士 臣闻乘机而动
交变电流的产生和变化规律(主讲)
新知初探自学导引
一、交流发电机 1.原理：由法拉第_电__磁__感__应__定__律___可知，只要 通过闭合导体的__磁__通__量___发生变化，就可以 产生感应电动势和_感__应__电__流___． 2.构造：发电机主要由_线__圈__(电枢)和_磁__极_两部 分组成．
3.种类 旋转电枢式发电机定 转子 子： ：__磁电____极枢____产生电压不 超过 500 V 旋转磁极式发电机定子：_电__枢__能产生几千
电流的分类
1： 直流电流： 方向不随时间做周期性改变的 电流
大小方向都不随时间改变的恒定电流，是直流 电的 一种
2：交变电流: 大小和方向都随时间做周期性 变化的电流(简称交流)
交变电流是怎样产生的? 由法拉第电磁感应定律可知，只要通过闭 合导体的磁通量发生变化，就可以产生感 应电动势和感应电流。要使穿过闭合导体 的磁通量发生变化，最简单的办法就是
设整个电路的电阻为R 则：
i I m sin t
u U m sin t
正弦式交流电流：电路中的电流、电压按正 弦规律变化的电流 。
正弦交变电流的图象
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c
c
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A
B
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
交变电流的产生变化规律PPT课件
二、交变电流的变化规律
思考：设矩形线圈绕垂 直于磁场的对称轴以角 速度ω匀速转动，从中 性面开始计时，经时间 t，线圈转过角度ωt， ab边的线速度方向与 磁感线方向夹角也为 ωt，设ab边长为L1 ， bc边长为L2 ，磁感应 强度为B，此时产生的 感应电动势如何表示？v2 v cost感应电动势瞬时值表达式：
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
（2）由电动势随时间变化的图像可否得出穿过线圈的 磁通量随时间变化的图像？
部分国家交流电电压及频率
中国 加拿大 英国 美国
220V／ 50Hz
120V／ 50Hz
240V／ 50Hz
120V／ 50Hz
德国 日本 韩国 丹麦
220V／ 50Hz
100V／ 50Hz
220V／ 60Hz
230V／ 50Hz
交变电流的产生 和变化规律
按下图所示进行实验演示
实验现象：转动线圈时，电流计指针在左右摆动， 线圈每转一周，指针左右摆动一次．
产生大小和方向都随时间作周期变化的电流，叫 做交变电流，简称交流 ．
一、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．
甲
乙
v
a
d
v
I 0 中性面
丙
v
丁
2.一矩形线圈，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，则下列说法中正确的是（C D ）
A 1s时通过线圈的磁通量为零；
e/v
B 2s时通过线圈的磁通量的绝对值 最大 ；
C 3s时通过线圈的磁通量的绝对
值最大；
1
t/s
D 每当电动势改变方向时，通过 通过线圈的磁通量的绝对值最大；
人教版高中物理课件-交变电流的产生和变化规律
２、交流電的產生：矩形線圈在勻強磁場中繞
垂直於磁場方向的中心軸勻速旋轉時，線圈
中就會產生
．
３、當線圈平面感垂應直電於流磁感線時，線圈各邊都
不切割磁感線，線圈中沒有感應電流，這樣
的位置叫做
．線圈平面每經過
中性面一次，感中應性電面流方向就改變一次，因
此線圈轉動一周，感應電流方向改
變
．
兩次
４、線圈從中性面開始轉動，角速度是， 線圈中的感應電動勢的峰值是Em，那麼在 任一時刻t感應電動勢的暫態值e
无电流
(甲)
沒有邊切割磁感應線
特點: B⊥S， Φ最大，
E=0 , I=0 中性面
a（b）、d（c）邊垂直
(乙)
切割磁感應線，
特點:B∥S，φ=0，E最大，I最 大，感應電流方向b到a
沒有邊切割磁感應線
(丙)
特點:B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
a（b）、d（c）邊垂直 切割磁感應線，
2．閉合的線圈在勻強磁場中繞垂直於磁場的軸勻 速轉動時，產生交流，但這不是產生交流的惟 一方式．
二、交流電流的產生過程
矩形線圈在勻強磁場中繞垂直於磁場的軸勻速轉動
b
c
a
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kA
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B
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K L
A
a
B
无电流
电流最大、方向：d-a-b-c-d
c
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dk
a
A
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B
b a
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K A
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d
B
b
c
a
d
kA
L
B
无电流
电流最大、方向: a-d-c-b-a
交变电流的产生和描述ppt课件
线圈位于与中性面垂直的位置时，磁通量为零．但磁通
01
量的变化率
最大．
线圈从中性面开始计时，函数表达式e＝Emsin ωt，从
02
垂直中性面 开始计时，函数表达式e＝Emcos ωt.
2．描述交变电流的物理量 (1)周期和频率 ①周期 T：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)．公式： T＝2ωπ. ②频率 f：交变电流在单位时间(1 s)内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz)． ③周期和频率的关系 T＝1f或 f＝1T. (2)交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值 ①瞬时值：交变电流某一瞬时的值，是时间的函数． ②峰值：交变电流所能达到的最大值． ③有效值：让交变电流与恒定电流分别通过阻值相等的电阻，如果它们在相同的时间内 产生的热量相等，则这个恒定电流的数值规定为这个交变电流的有效值．
在图中标出此刻线圈感应电流的方向．
线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大？
线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大？
四．设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机 做多少功？
五．从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R的电荷量是多少？
六．图中电流表和电压表的示数各是多少？
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高三物理复习课件（导与练福建）第10章 第一课时 交变电流的产生和描述
(对应学生用 书第136页)
知道交变电流的产生及正弦交流电各物
1
理量的变化规律、图象．
2
理解交变电流有效值的意义，会对简单
交变电流的有效值进行计算．
(对应学生用书第136页)
1．交变电流的产生和变化规律
○ 思路点拨：①用右手定则判断感应电流方向；②从垂直中性面开始应 按余弦规律变化；③求通过R的电荷量用平均值；④求电功应使用电流 有效值；⑤电压表、电流表示数为有效值．
优秀公开课教学课件精选交变电流的产生和变化规律
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Em
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T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
• 交流电的图像
五、其它交变电流波形图
用示波器研究交变电流的变化
１、交变电流：
和大小 都随时间方向
做
周的期电流性叫做变交化变电流．
电压和电流随时间按
变化的交流电叫正弦交流电．
正弦规律 ２、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴
3、线圈转到什么位置时磁通量 最小？这时感应电动势是最大 还是最小？ 4、试推导感应电动势大小的变化规律公式。
1．中性面：线圈平面与磁感线垂直的 位置叫做中性面．
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈 的磁通量最大，但磁通量的变化率为
零（ ab和cd边都不切割磁感线），
线圈中的电动势为零．
（2）线圈经过中性面时，电流将改 变方向，线圈转动一周，两次经过中 性面，电流方向改变两次．
第十七章 交变电流
一、交变电流的产生和变化规律
一、交流发电机的基本结构
交流发电机模型的原理简图
如何实现电流大小和方向都改变
交流发电机模型的原理简图
• 实验现象：缓慢转动线圈时，电流计指针在左右 摇动，线圈每转一周，指针左右摆动一次．
1．交变电流：大小和方向都随时间作周期变化的 电流，叫做交变电流，简称交流 ．
结论：线圈平面每经过中性面一次，感应电 流的方向就改变一次，线圈转动一周，感应电 流的方向改变两次。 2.交流电的大小变化规律
交变电流的产生和变化规律公开课
交变电流的产生和变化规律泾县中学程永举【教学目的】〔一〕知识目标：1、使学生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以及中性面的准确含义。
〔二〕能力目标：1、掌握描述物理规律的根本方法——文字法、公式法、图象法。
2、培养学生观察能力、空间想象能力以及将立体图形转化为平面图形的能力。
3、培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力。
〔三〕德育目标：培养学生的钻研精神和理论联系实际的能力。
【教学重点】交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点。
【教学难点】交变电流产生的物理过程的分析。
【教学器材】交变电流产生装置、交流发电机、示波器、自制教学课件【教材分析】交流电知识是前面所学电磁学知识的进一步开展和应用，跟生产和生活实际有密切的联系。
这局部容，不仅是学习电磁振荡和电子技术等知识的必备根底，还是课外学习有关电工和电子技术专业知识的根底。
本节容相对于直流电而言，最大特点就是"变"，对于变化的物理量学生往往会感到困难，特别是第一次接触这么多的新名词，如：交变电流、正弦式电流、中性面、瞬时值、峰值等，如何让学生清楚地理解这些概念，掌握交流电的变化规律，是处理好这节课的关键。
【教学思路】本节容是交变电流一章中的重点，这一节知识掌握和理解的好坏，将直接影响到整章知识的掌握和理解。
学生对交流电的产生和变化规律往往是机械式的记忆，缺少理解问题的依据，因而，这一章的难点也是这一节，为此，课堂教学的设计应突破如何理解交流电的产生和变化规律这一点上，既要有形象、直观的模型，又要有理论依托。
本节课按照从感性到理性、从定性到定量的渐进引导的方法让学生主动进展实验分析，培养学生观察和分析、能力，体会"具体问题，具体分析"的重要意义；通过发电机模型、示波器实物实验和模拟动画实验，让学生能清楚的分析出线圈转动过程中电动势和电流的变化特点，通过对线圈转动过程中四个特殊位置的分析运用电磁感应知识进展类比迁移，稳固加深对物理知识的理解，培养运用物理知识能力运用数学知识解决物理问题能力，从而突破本节重难点容。
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交变电流的产生和变化规律泾县中学程永举【教学目的】（一）知识目标：1、使学生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以及中性面的准确含义。
（二）能力目标：1、掌握描述物理规律的基本方法——文字法、公式法、图象法。
2、培养学生观察能力、空间想象能力以及将立体图形转化为平面图形的能力。
3、培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力。
（三）德育目标：培养学生的钻研精神和理论联系实际的能力。
【教学重点】交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点。
【教学难点】交变电流产生的物理过程的分析。
【教学器材】交变电流产生装置、交流发电机、示波器、自制教学课件【教材分析】交流电知识是前面所学电磁学知识的进一步发展和应用，跟生产和生活实际有密切的联系。
这部分内容，不仅是学习电磁振荡和电子技术等知识的必备基础，还是课外学习有关电工和电子技术专业知识的基础。
本节内容相对于直流电而言，最大特点就是"变"，对于变化的物理量学生往往会感到困难，特别是第一次接触这么多的新名词，如：交变电流、正弦式电流、中性面、瞬时值、峰值等，如何让学生清楚地理解这些概念，掌握交流电的变化规律，是处理好这节课的关键。
【教学思路】本节内容是交变电流一章中的重点，这一节知识掌握和理解的好坏，将直接影响到整章知识的掌握和理解。
学生对交流电的产生和变化规律往往是机械式的记忆，缺少理解问题的依据，因而，这一章的难点也是这一节，为此，课堂教学的设计应突破如何理解交流电的产生和变化规律这一点上，既要有形象、直观的模型，又要有理论依托。
本节课按照从感性到理性、从定性到定量的渐进引导的方法让学生主动进行实验分析，培养学生观察和分析、能力，体会"具体问题，具体分析"的重要意义；通过发电机模型、示波器实物实验和模拟动画实验，让学生能清楚的分析出线圈转动过程中电动势和电流的变化特点，通过对线圈转动过程中四个特殊位置的分析运用电磁感应知识进行类比迁移，巩固加深对物理知识的理解，培养运用物理知识能力运用数学知识解决物理问题能力，从而突破本节重难点内容。
【教学过程】Ⅰ、引入物理学发展过程中，哪位科学家发明了电灯并推广到前家万户？这科学家发明推广的是什么电流？我们现在所使用的交流电又是谁发明推广的呢？介绍爱迪生与特斯拉当年的交锋过程，让学生了解交流电发明推广的历史，体会交流电的优越性。
►►PPT展示——“交变电流的优越性：电路性能更丰富、可用电元件更多、便于远距离输送”Ⅱ、新课教学一、交变电流的产生►►PPT展示——“交变电流的产生”１、演示交流发电机模型。
（目的：使学生知道交流电的存在及用仪器测出交流电的特点，从而可由学生总结出交流电定义。
）（演示实验，观察电流表指针的摆动。
）介绍主要部件，将发电机缓慢转动摇柄一周，让学生观察电流计指针偏转情况（重复两次），电流表指针的位置有什么特点？（指针左右摆动一次）这说明通过电流计的电流有何特点？（电流大小变化，方向变化）连续缓慢转动摇柄，让学生继续观察电流计指针偏转情况在连续转动线框过程中，通过电流计的电流有何特点？（周期性变化）►►PPT展示——“交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流”电流的分类：直流电流：电流的方向不发生变化。
(恒定电流：大小和方向都不发生变化的直流电流）交变电流：电流的大小和方向随时间发生周期性的变化。
理解练习1（由电流时间图象判断哪些是直流，哪些是交流）思考：交流发电机产生的电流为什么是交变电流呢？这需要了解交流发电机的基本结构及交电流的产生过程来理解。
我们利用计算机来模拟这个交流发电机及交流电的产生过程。
交变电流的产生过程：（展示模拟动画）交流电是怎样产生的？请注意观察线圈转动与产生交流电的关系。
注意线圈ab、cd 两边做切割磁感线运动时产生交流电，也可以说线圈转动时穿过线圈所围面积的磁通发生变化时产生交流电。
现在再注意观察线圈转动时线圈中的电流特性。
1）分析五个特殊位置的特点（哪条边在切割磁感线，回路中是否有感应电动势和感应电动势）？（1）介绍侧视图（2）判别ab、cd边产生电流，bc、da边不产生电流。
（3）利用右手定则判线圈处于特殊位置时的电流方向。
在线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做中性面。
从图上可以看出，线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次 .因此线圈转动一周，感应电流的方向改变两次.►►PPT展示——“中性面：在线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做中性面”2）现在请观察电流强度。
注意观察电流表指针位置有什么特点？（应观察到指针位置是在不断变化的。
）这个特点反映了什么？（这个特点反映了交流电的第二个特性：交流电流的强度也是在不断变化的，要使学生观察到）。
再观察电流强度与线圈位置的关系：现在先观察线圈在什么位置电流最小？在什么位置电流最大？（要求学生观察到在中性面时电流最小，与中性面垂直时电流最大）总结：交流发电机产生的是交变电流，电流强度与电流方向都是随时间做周期性变化的。
思考：当线圈在磁场中旋转一周时，交流电方向改变几次？电流强度改变几次？（可以边观察交流发电机的结构与转动时产生交流电的过程边总结）►►PPT展示——“中性面的特点（1）线圈转到中性面，穿过线圈的磁通量最大，但线圈中没有感应电流。
（2）线圈每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次”二、交变电流的变化规律过渡：从上面的观察知道，交流电的电流强度与产生交流电的线圈位置有关。
那么电流强度与线圈位置之间有什么关系呢？►►PPT展示——“交变电流的变化规律”首先我们用仪器――示波器来观察一下交流电是怎样变化的。
（注：接好电路进行观察）请注意观察屏幕上的图像。
这是在这个仪器中通过交流电时得到的一条图线。
它的形状反映了交流电的变化情况。
请思考这是一条什么图线？这是一条正弦函数曲线。
即这种交流电是按正弦规律变化的。
所以这种交流电叫正弦交流电。
为什么这种交流电是按正弦规律变化的？我们仍通过观察模拟实验来认识这种交流电的变化规律。
注意观察：图中直角坐标的横轴代表什么？纵轴代表什么？线圈此刻在什么位置？进行演示，并观察思考：线圈位置与电流变化之间有什么关系？当线圈停在如图5所示的某位置时此时线圈中的电流是多大？请思考：这种交流电的变化规律怎样用数学公式表示？1.推导：当线圈从中性面开始匀速转动，产生的感应电动势e=２B·L·V·sinθ=２B·L·V·sinωt＝２BSω·sinωt产生的感应电流i=e/RB--线圈所在磁场的磁感强度L--ab、cd边的边长V--线圈转动的速度θ--t时间内线圈转过的角度ω--线圈转动的角速度t--线圈转动的时间R--闭合电路的总电阻2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的是正弦交流电.结合切割公式e=Blv证明:图中a的小圆圈表示线圈ab边的横截面，标d的小圆圈表示线圈Cd边的横截面 .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,设设ab边的长度是L，磁感应强度是B；ab边中的感应电动势就是eab＝BLvsinωt,cd边中的感应电动势跟ab边中的大小相同,而且两边又是串联的，所以，这一瞬间整个线圈中的感应电动势 e＝2BLvsinωt ,令Em=2BLV,我们得到e＝Emsinωt ,式中的e随着时间而变化，不同的时刻有不同的数值，叫做电动势的瞬时值，Em是电动势能达到的最大值.上式表明，电动势是按照正弦规律变化。
再由闭合电路知识可推出，在外电路只含电阻的情况下，电流和某段上的电压的瞬时值也是按正弦规律变化的。
►►PPT 展示——正弦交流电：（从中性面开始计时）（1）电动势瞬时值：t E e m ωsin =，其中，最大值ωnBS E m =（2）电流瞬时值：t I i m ωsin =，其中，最大值RE I m m = （条件，纯电阻电路） （3）电压瞬时值：t U u m ωsin =，其中，最大值R I U m m '=，R '是该段电路的电阻。
3.图象：按正弦规律变化（利用课件讲解、PPT 展示）三、其他交变电流：见课本四、交流发电机（课件演示）（1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极（2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子【总结扩展】（结合幻灯片进行归纳）本节课我们主要学习了交流电的概念、规律。
正弦交流电虽然不是交流电的唯一形式，但是我们今后研究的主要对象。
此外交流电作为一种和直流电不同的电流，我们希望大家粗略了解它的价值所在。
关于交流发电机，需要了解两种格式的机型在原理上的相同和在技术角度的不同。
【课堂反馈】1、交流电的电流--时间图像如图所示，电流为零的时刻是 ，这些时刻线圈与中性面的夹角为 。
电流最大的时 ，这时线圈平面于中性面的夹角为 。
2、对于正弦交流电，下列说法正确的是： （ ）A 、 线圈转动一周，电流大小改变两次B 、线圈转动一周，电流大小不变。
C 、线圈转动一周，电流大小随时改变D 、线圈转动一周，电流大小改变四次3、手摇发电机转动时，小灯泡为何一闪一闪的呢？（1）灯泡发光需要一定的电压，当U定>U m 时，就能使灯泡发光。
（2）如图所示，当T 1<t<T 2时间内，小灯泡亮了，当T 2<t<T 3时间内，小灯泡变暗了，在T 3<t<T 4时间内小灯泡又亮了。
（3）小灯泡在线圈转动一周的过程中，闪亮两次。
这充分证明：交变电流的强度是随时间做周期变化。
【布置作业】练习一（1）、（2）【板书设计】1、交流电的产生强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流，俗称交流电。
2、交流电的变化规律感应电动势的瞬时表达式为e= Bsωsinωt=εm sinωt感应电流瞬时值表达式i=I m sinωt3、交流电的图像4、交流发电机（1）发电机的基本组成：①电枢②磁极（2）发电机的基本种类:①旋转电枢式发电机②旋转磁极式发电机【教学效果分析】。