交流电导学案第一节

第一节：认识交变电流

【导学目标】

1、知道什么是交变电流，知道交流电与直流电的区别。

2、了解交变电流的产生原理。

依据预习案通读教材，进行知识梳理，完成预习自测题目，并将预习中不能解决的问题填写到后面的“问题生成单”上。

［预习思考］

1．什么是交变电流？交流电与直流的区别是什么？

2、正弦交流电是怎样产生的？

3、什么是中性面？线圈转动到中性面时磁通量的变化率为多少？此时感应电动势为多大？线圈转到什么位置时感应电流改变方向？

［预习自测］

1．两电路中的电流分别为图a 和图b 所示，试判断a 、b 是否为交变电流？

2．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是 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

☆探究案☆

［质疑探究］

探究一、什么叫波形图？用示波器观察正弦交变电流

的波形图。

探究二、正弦交流电的产生过程分析

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。

①图中，矩形线圈转动过程中，线圈的哪些边切割磁感线产生感应电动势？

②怎样由立体图画出平面图？（提示：沿着转动轴的方向看，画出平面图）

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？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的电流最大？这些位置磁通量及磁通量的变化率有什么特点？

［典型例题］

【例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

解析：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。根据这一定义，线圈平面经过中性面瞬间，通过线圈的磁通量最大，线

圈中的感应电动势为零，此后，感应电动势方向（即感应电流方向）将与原方向相反。所以正确选项为B 、D 。

［变式训练1］如图，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的方向的转动轴以恒定

的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在

0—)2(4ω

π=T 这段时间内

A 、线圈中的感应电流一直减小

B 、线圈中的感应电流先增大后减小

C 、穿过线圈中的磁通量一直减小

D 、穿过线圈中的磁通量的变化率一直减小

［自主总结］

一）过程分析

特殊位置 甲 乙 丙 丁

戊 B 与S 的关系 Φ的大小

4个过程中

Φ的变化 电流方向

二）中性面

线圈平面处于跟中性面重合的位置时，如图所示： (a)线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于 ； (b)穿过线圈的磁通量 。磁通量的变化率为 ， 感应电动势及电流均为 。

(c)交变电流的方向在中性面的两侧是 的。

［当堂测评］

1、如图所示，较慢地转动线圈，观察电流表的指针，可以判定

A 、指针随线圈转动而摆动，并且线圈每转一周指针左右摆动各一次

B 、当线圈平面转到跟磁感线垂直位置时，电流表的指针偏转最大

C 、当线圈平面转到跟磁感线平行位置时，电流表的指针偏转最小

D 、感应电动势和感应电流是周期性变化的

2、如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图所示位置时，（ ） A 、穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小

B 、穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大

C 、穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大

D 、穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小

3、关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是（ ） A 、线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变. B 、线圈转动一周，感应电流方向就改变一次

C 、线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次

D 、线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都要改变一次