交变电流的产生ppt课件
合集下载
交变电流的产生
交变电流的产生
一.交变电流的产生
1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。 2.交变电流的产生：由交流发电机的线圈在匀强磁场中 匀速旋转产生交变电流，每当线圈平面处于与磁感线垂 直的位置时，电流的方向发生改变。 3.中性面：线框平面与磁感线垂直位置。 （1）线圈位于中性面时，各边都不切割磁感线，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，线圈转一周，感应电流的方向就改变两次。
7、交流电的 有效值 是根据电流的 热 效 应来规定的．正弦交流电的有效值与峰值间的 关系是
m
2 、 U＝ ε＝________ 通常所说的交流电的数值，如果没有特别说明， 有效 值． 一般都是指交流电的 8、我国工农业生产和生活用的交流电．频率是 50 ______Hz ，周期是 0.02 s，电流方向每秒钟 改变 100 次．
10、用一个强磁铁可以判断灯泡中的电流是交 流还是直流，请说明你的做法并讲清理由．
灯泡通电后，让强磁铁靠近灯丝，
若灯丝清淅，则为直流电，
若模糊，则为交流电。
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
11、一交流电压U＝311sin314tV，加在 一个“220V、40W”的白炽灯泡上，请 问：（1）这个灯泡能正常发光吗？
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
二.交变电流的图象和变化规律
1.在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动 线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。 2.若从中性面开始计时，e=EmSinωt，其中 Em=NBSω是电动势的最大值，与线圈的形状、转 轴的位置无关， e为瞬时值。 3.若将线圈与外电阻组成闭合电路，
13、 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311V，线圈在磁场中转动的角速度是 100πrad/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 路的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时 表达式、在t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？ （3）线圈从中性面转过180度的过程中，电动势的最 大值、 平均值分别是多少？ （4）转动过程中磁通量的变化率最大值是多少？
一.交变电流的产生
1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。 2.交变电流的产生：由交流发电机的线圈在匀强磁场中 匀速旋转产生交变电流，每当线圈平面处于与磁感线垂 直的位置时，电流的方向发生改变。 3.中性面：线框平面与磁感线垂直位置。 （1）线圈位于中性面时，各边都不切割磁感线，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，线圈转一周，感应电流的方向就改变两次。
7、交流电的 有效值 是根据电流的 热 效 应来规定的．正弦交流电的有效值与峰值间的 关系是
m
2 、 U＝ ε＝________ 通常所说的交流电的数值，如果没有特别说明， 有效 值． 一般都是指交流电的 8、我国工农业生产和生活用的交流电．频率是 50 ______Hz ，周期是 0.02 s，电流方向每秒钟 改变 100 次．
10、用一个强磁铁可以判断灯泡中的电流是交 流还是直流，请说明你的做法并讲清理由．
灯泡通电后，让强磁铁靠近灯丝，
若灯丝清淅，则为直流电，
若模糊，则为交流电。
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
11、一交流电压U＝311sin314tV，加在 一个“220V、40W”的白炽灯泡上，请 问：（1）这个灯泡能正常发光吗？
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
二.交变电流的图象和变化规律
1.在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动 线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。 2.若从中性面开始计时，e=EmSinωt，其中 Em=NBSω是电动势的最大值，与线圈的形状、转 轴的位置无关， e为瞬时值。 3.若将线圈与外电阻组成闭合电路，
13、 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311V，线圈在磁场中转动的角速度是 100πrad/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 路的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时 表达式、在t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？ （3）线圈从中性面转过180度的过程中，电动势的最 大值、 平均值分别是多少？ （4）转动过程中磁通量的变化率最大值是多少？
5-1交变电流
有一10匝正方形线框，边长为20cm，线框 总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角 速度匀速转动，如图所示垂直于线框平面 向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T.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．
答案：BCD 解析：紧扣正弦交流电产生的条件可知， 轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状没 有特别要求.
(1)函数形式：电动势瞬时值 e ＝ Emsinω t ； 电压的瞬时值u＝Umsinω t；电流的瞬时值 i＝Imsinω t； (2)图象形式：用正弦(或余弦)曲线表示 交变电流随时间的变化规律，如下图所 示．
A．将线圈水平向右匀速拉出磁场 B．使线圈以OO′为轴匀速转动 C．使线圈以ab为轴匀速转动 D．磁场以B＝B0sinωt规律变化 答案：BCD 解析：将线圈向右拉出磁场时，线圈中电 流方向不变，A错，B、C两种情况下产生 交变电流，只是在C情况下当线圈全部位 于磁场外的一段时间内线圈内没有电流， 由法拉第电磁感应定律可知D种情况下产 生按余弦规律变化的电流，B、C、D对.
ΔΦ ①线圈平面与中性面重合时，Φ 最大、 ＝0，e (3)特点分析： Δt
＝0、i＝0、电流改变方向； ②线圈平面与中性面垂直时(与平行面重合时)，Φ ＝ ΔΦ 0、 最大、e 最大、i 最大、电流方向不变． Δt ③线圈平面转动一周，电流方向改变两次．
线圈转动过程中的平均电动势如何求？ 答案：线圈在转动过程中某一段时间内或 从一个位置到另一个位置的过程中所产生 的电动势，称为平均电动势，它不等于始、 末两时刻瞬时值的平均值，必须用法拉第 电磁感应定律计算，即 同理，计算交变电流在某段时间内通过导 体横截面的电荷量，也必须用平均值，即
新教材高中物理 精品课件 交变电流的产生和描述
瞬时值表达式为 i＝nRω＋BrSsin ωt A
解析 当线圈平行于磁场方向时电动势最大，其峰值 Em＝nωBS，所以，有效电流 I＝ 2（ERm＋r）＝ 2（nωRB＋Sr），电压表示数 U＝IR＝ 2n（ωRB＋SRr），故 A 错误；线圈转过
－
90°的过程中通过灯泡的电荷量为 q＝－It＝R＋E r·T4＝π（2nRω＋BrS）×2πω＝Rn＋BSr，故 B 错误；
有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一
扇形闭合导线框，电阻为R、半径为L、圆心角为60°，绕
顶点O(位于磁场边界)在纸面内匀速转动，角速度为ω。
线框串有一理想交流电流表(未画出)，则交流电流表的示
图7
数为( D )
2BL2ω A. 2R
3BL2ω C. 3R
2BL2ω B. 4R
3BL2ω D. 6R
和电压的有效值。
(2)若图像部分是正弦(或余弦)式交变电流，其中的14周期(必须是从零至最大值或从最 大值至零)和12周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系 I＝ Im2、 U＝U2m求解。
【真题示例2】 (2021·浙江6月选考，5)如图5所示，
虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图
数值规定为这个交变电流的有效值。
(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系 －
I＝
Im2，U＝U2m，E＝Em2。
ΔΦ
E
(4)交变电流的平均值－E＝__n__Δ_t___，－I ＝__R_＋__r___。
【自测2】 阻值为100 Ω 的纯电阻元件通以如图1所
示的交变电流，则该元件的发热功率为( B )
效 值
效的恒定电
I＝
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：
2012.2.28第1讲 交变电流的产生和描述
交变电流的产生和描述
蓝俊龙 2012.2.28
第1讲
交变电流的产生和描述
考点 1
正弦交变电流的变化规律
1．交变电流 (1)大小 和 方向 都随时间做周期性变化的电流，叫做交变 电流. (2)按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流，产生于匀强 磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，线圈每转 动一周，感应电流的方向改变 两 次．
C．电热丝两端的电压 U＝100 2 V
D．电热丝此时的发热功率 P＝1 800 W
图 11－1－5 － －
8．（单选）（2011年高考 天津理综卷 在匀强磁 ．（单选） 年高考·天津理综卷 ．（单选 年高考 天津理综卷）在匀强磁 场中， 场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转 如图1所示 产生的交变电动势的图象如图2所示 所示。 动，如图 所示。产生的交变电动势的图象如图 所示 ，则 B
4．(单选)一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势 e ＝200 2·sin 100πt(V)，那么( C )
A．该交变电流的频率是 100 Hz B．当 t＝0 时，线圈平面恰好与中性面垂直 1 C．当 t＝ s 时，e 有峰值 200 D．该交变电流电动势的有效值为 200 2 V
5．(单选 正弦交变电源与电阻 R、交流电压表按照图 甲 ． 单选 单选)正弦交变电源与电阻 、 所示的方式连接， ＝ 所示的方式连接，R＝10 Ω，交流电压表的示数是 10 V．图 ， ． 变化的图象． 乙是交变电源输出电压 u 随时间 t 变化的图象．则（ A ）
4.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较 交变电流的瞬时值、峰值、 交变电流的瞬时值 适用情况 物理量 物理含义 重要关系 及说明 计算线圈 交变电流某 瞬时值 一时刻的值 i=Imsinωt 受力情况 讨论电容 最大的瞬时 Em＝nBSω 峰值 值 Im＝ 电压 器的击穿 e＝Emsinωt ＝ 某时刻的
蓝俊龙 2012.2.28
第1讲
交变电流的产生和描述
考点 1
正弦交变电流的变化规律
1．交变电流 (1)大小 和 方向 都随时间做周期性变化的电流，叫做交变 电流. (2)按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流，产生于匀强 磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，线圈每转 动一周，感应电流的方向改变 两 次．
C．电热丝两端的电压 U＝100 2 V
D．电热丝此时的发热功率 P＝1 800 W
图 11－1－5 － －
8．（单选）（2011年高考 天津理综卷 在匀强磁 ．（单选） 年高考·天津理综卷 ．（单选 年高考 天津理综卷）在匀强磁 场中， 场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转 如图1所示 产生的交变电动势的图象如图2所示 所示。 动，如图 所示。产生的交变电动势的图象如图 所示 ，则 B
4．(单选)一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势 e ＝200 2·sin 100πt(V)，那么( C )
A．该交变电流的频率是 100 Hz B．当 t＝0 时，线圈平面恰好与中性面垂直 1 C．当 t＝ s 时，e 有峰值 200 D．该交变电流电动势的有效值为 200 2 V
5．(单选 正弦交变电源与电阻 R、交流电压表按照图 甲 ． 单选 单选)正弦交变电源与电阻 、 所示的方式连接， ＝ 所示的方式连接，R＝10 Ω，交流电压表的示数是 10 V．图 ， ． 变化的图象． 乙是交变电源输出电压 u 随时间 t 变化的图象．则（ A ）
4.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较 交变电流的瞬时值、峰值、 交变电流的瞬时值 适用情况 物理量 物理含义 重要关系 及说明 计算线圈 交变电流某 瞬时值 一时刻的值 i=Imsinωt 受力情况 讨论电容 最大的瞬时 Em＝nBSω 峰值 值 Im＝ 电压 器的击穿 e＝Emsinωt ＝ 某时刻的
交变电流
5. 如图所示，矩形线圈 abcd 在磁感强度 B＝2 T 的匀 强磁场中绕轴 OO′，以角速度ω＝10π rad/s 匀速转动， 线圈共 10 匝， ab＝0.3 m，bc＝0.6 m，线圈电阻 r＝5 Ω，负载电阻 R＝ 45 Ω.求： (1)电阻R在 0.05 s内所发出的热量； (2)0.05s内流过的电量 (设线圈从垂直中性面开始转动) 解析（1）最大电动势： Em nBS 10 2 0.3 0.6 10 113V 电流有效值： I I m Em 1.6 A
2 2( R r )
Q I 2 Rt 1.62 45 0.05J 5.76 J _ _ _ E （2）平均电动势：E n 平均电流： I t Rr _ BS n 0.072C 0.05s内流过的电量：q I t n Rr Rr
7．(2011年济南高三模拟)一个边长为6 cm的正方形金 属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻 为0.36 Ω。磁感应强度B 随时间 t 的变化关系如图所示， 则线框中感应电流的有效值为( ) B
⑶电压u 随时间变化规律： u＝Umsinωt [Um=EmR/(R+r)]
⑷电流i 随时间变化规律： i＝Imsinωt [Im=Em/(R+r)]
⑴线圈平面与中性面重合时，磁通量最大，磁通量的变 化率为零，e = 0， i = 0，电流方向将发生改变。 ⑵线圈平面与中性面垂直时，磁通量为零．磁通量的变 化率最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变。 ⑶线圈从中性面开始计时，函数表达式e＝Emsin ωt，从 垂直中性面开始计时，函数表达式e＝Emcos ωt. ⑷只要线圈在匀强磁场中绕线圈平面内垂直于磁场的轴 匀速转动，就产生正弦式交流电，其变化规律与线圈的 形状、与转动轴处于线圈平面内哪个位置无关．
3-1交变电流(教学课件)高中物理人教版(2019)选择性必修第二册
(1)写出t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式．
(2)线圈转过300，流过R的电荷量为多少？
(3)线圈转过300时，磁通量的变化率为多少？
解析：(1)感应电动势最大值Em＝NBSω＝NBL1L2·2πn＝50 V.
整个线圈中的感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcosωt＝50cos100t(V)．
③交流电压的大小可以通过变压器随意转换。
二、交变电流的产生
2.交流电的产生原理
ABCD——线圈 K、L——圆环
•
×
E=0、I=0
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
中性面 :线圈与磁场方向垂直的平面
E、 F——电刷
•
×
1.交流发电机示意图
电流：C→D→A→B→C
二、交变电流的产生
•
×
•
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
6.如图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线
框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀
强磁场磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开
关，则下列说法正确的是（ C ）
A.从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B.若同时调转电极和磁极方向，则线圈的转动方向改变
①线圈与中性面的夹角是多少？ t
② AB边的速度多大？ v =
2 v= 2
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
④ AB边中的感应电动势多大？
1 = vsinθ =
2
sin t
⑤线圈中的感应电动势多大？
= 21 = sin t= BSsin t
②直流电：
(2)线圈转过300，流过R的电荷量为多少？
(3)线圈转过300时，磁通量的变化率为多少？
解析：(1)感应电动势最大值Em＝NBSω＝NBL1L2·2πn＝50 V.
整个线圈中的感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcosωt＝50cos100t(V)．
③交流电压的大小可以通过变压器随意转换。
二、交变电流的产生
2.交流电的产生原理
ABCD——线圈 K、L——圆环
•
×
E=0、I=0
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
中性面 :线圈与磁场方向垂直的平面
E、 F——电刷
•
×
1.交流发电机示意图
电流：C→D→A→B→C
二、交变电流的产生
•
×
•
磁通量为最大 电流：B→A→D→C→B
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
6.如图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线
框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀
强磁场磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开
关，则下列说法正确的是（ C ）
A.从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B.若同时调转电极和磁极方向，则线圈的转动方向改变
①线圈与中性面的夹角是多少？ t
② AB边的速度多大？ v =
2 v= 2
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
④ AB边中的感应电动势多大？
1 = vsinθ =
2
sin t
⑤线圈中的感应电动势多大？
= 21 = sin t= BSsin t
②直流电：
《认识交变电流》课件
交流电的产生过程
交流电的产生
当发电机转子绕组中的电流发生 变化时，就会产生旋转磁场，这 个旋转磁场与定子绕组相互作用 产生感应电动势，从而产生交流
电。
交流电的特性
交流电的电压和电流的大小和方 向均随时间作周期性变化，具有 频率、幅值和相位三个基本参数
。
交流电的应用
交流电广泛应用于工业、商业和 家庭等领域，如电动机的驱动、
THANKS
感谢观看
照明、加热等。
交流电的波形图
01
02
03
正弦波交流电
在理想情况下，交流电的 波形是正弦波。正弦波具 有固定的频率、幅值和相 位。
波形图分析
通过分析波形图，可以了 解交流电的频率、幅值和 相位等参数，从而了解交 流电的基本特性。
非正弦波交流电
在实际应用中，由于各种 因素的影响，交流电的波 形可能会发生畸变，不再 是标准的正弦波。
使用绝缘材料、避免接触裸露的 电线、不私拉乱接电线等措施可 有效预防触电事故的发生。
切断电源 心肺复苏 医疗救治 防护措施
一旦发现有人触电，应立即切断 电源或使用绝缘物体将受害者与 电源分离。
尽快将受害者送往医院接受进一 步治疗。
05
交变电流在生活中的应用
Chapter
家用电器中的交流电
电视机
电视机是家庭中常见的电器，它 使用交流电来驱动内部的电子元
交流电对人体的伤害
电击
交流电会对人体造成电击 ，导致肌肉痉挛、心跳异 常甚至呼吸停止。
电热灼伤
交流电在人体内产生的热 量会导致皮肤灼伤、组织 坏死。
电离辐射
交流电产生的磁场会对人 体产生微弱的电离辐射， 长期接触可能对人体健康 产生影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（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 五、作业： 书本 P192 ⑴、⑵ 优化设计 P55
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动， 因而不产生感应电动势，只起导线作用。
（1）线圈平面垂直于磁感线（a图），ab、cd边 此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应 电动势，没有感应电流。
教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性 面。
中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量 最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。
四、小结：
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=εmsinωt 感应电流瞬时值表达式 i=Imsinωt
3、ห้องสมุดไป่ตู้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
例题：
一矩形线圈，面积为s，匝数为N，在场强为B 的匀强磁场中绕着中轴oo’做匀速转动，角速 度为ω，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中 性面开始计时，求： （1）线圈中感应电动势的最大值？ （2）线圈中感应电动势随时间变化的表达式？ （3）若线圈中的电阻为R，则线圈中的电流 的最大值为多少？ （4）线圈中的电流瞬时表达式
3、交流电的图像
交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直 角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹 角（或者表示线圈转动经过的时间t），纵坐 标表示感应电动势e（感应电流I）。
4、交流发电机
（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
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>Um时，就 能使灯泡发光。
（2）如图所示，当T1<t<T2时间内，小灯泡亮了， 当T2<t<T3时间内，小灯泡变暗了，在T3<t<T4时 间内小灯泡又亮了。
（3）小灯泡在线圈转动一轴的过程中，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。
交变电流的产生
教学目的：l、交变电流的产生即变化规律。
2、会用公式和图像表示交变电流。 3、培养学生观察实验能力和思维能力。
教学准备：多媒体课件、幻灯片、交流发电机模型、
演示电流表、
教学过程：
一、知识回顾 教师：如何产生感应电流？ 请运用电磁 感应的知识，设计一个发电机模型。 学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀 速转动。
可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电 动势是按正弦规律变化的。即感应电动势的大小和方 向是以一定的时间间隔做周期性变化。
当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的 电阻为R，则电路的感应电流的瞬时值为表达式
i
e
ε
m sint
RR
感应电流瞬时值表达式 i=Imsinωt
这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦 式电流
二、新课教学
1、交变电流的产生 [演示1] 出示手摇发电机模型，并连接演
示电流表,当线圈在磁场中转动时，电流 表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈 每转动一周指针左右摆动一次。 表明电流强度的大小和方向都做周期性的 变化，这种电流叫交流电。 2、交变电流的变化规律
[电脑课件模拟演示]：矩形线圈在匀强磁 场中匀速转动的四个过程
RR
三、课堂练习：
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
解(1： )对于单匝 eab线 ec圈 dBlsvint B1ll22 sint e2eabB1l2sintB s sint 当线圈 N匝 为时 NeNBssint 感应电动式的 m最 N大 Bs值
(2)根据闭合电路的欧姆律定
i NBS sint
e ab BL B V 2 l lsitn 1 2 B 2lsitn
同理，cd边切割磁感线的感应电动势为：
e cd BL B V 2 l lsitn 1 2 B 2lsitn
就整个线圈来看，因ab、cd边产生的感应电势方向相 同，是串联，所以
e B 2 s l itn Bs Sitn
（5）再转过900线圈处于起始位置（e 图），与a图位置相同，线圈中没有感应电 动势。
线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？
在场强为B的匀强磁场中，矩形线圈边长为l，逆 时针绕中轴匀速转动，角速度为ω，从中性面 开始计时，经过时间t。
线圈转动的线速度为v=ωl/2，转过的角度为 θ=ωt，此时ab边线速度v以磁感线的夹角也 等于ωt，这时ab边中的感应电动势为
（2）当线圈平面逆时针转过900时（b 图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、 cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两 边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最 大，线圈中的感应电流也最大。
（3）再转过900时（c图），线圈又处于中 性面位置，线圈中没有感应电动势。
（4）当线圈再转过900时，处于图d位置， ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过 （图2）位置时的速度方向相反，产生的感 应电动势方向也跟在（图2）位置相反。
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动， 因而不产生感应电动势，只起导线作用。
（1）线圈平面垂直于磁感线（a图），ab、cd边 此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应 电动势，没有感应电流。
教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性 面。
中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量 最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。
四、小结：
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=εmsinωt 感应电流瞬时值表达式 i=Imsinωt
3、ห้องสมุดไป่ตู้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
例题：
一矩形线圈，面积为s，匝数为N，在场强为B 的匀强磁场中绕着中轴oo’做匀速转动，角速 度为ω，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中 性面开始计时，求： （1）线圈中感应电动势的最大值？ （2）线圈中感应电动势随时间变化的表达式？ （3）若线圈中的电阻为R，则线圈中的电流 的最大值为多少？ （4）线圈中的电流瞬时表达式
3、交流电的图像
交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直 角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹 角（或者表示线圈转动经过的时间t），纵坐 标表示感应电动势e（感应电流I）。
4、交流发电机
（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
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>Um时，就 能使灯泡发光。
（2）如图所示，当T1<t<T2时间内，小灯泡亮了， 当T2<t<T3时间内，小灯泡变暗了，在T3<t<T4时 间内小灯泡又亮了。
（3）小灯泡在线圈转动一轴的过程中，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。
交变电流的产生
教学目的：l、交变电流的产生即变化规律。
2、会用公式和图像表示交变电流。 3、培养学生观察实验能力和思维能力。
教学准备：多媒体课件、幻灯片、交流发电机模型、
演示电流表、
教学过程：
一、知识回顾 教师：如何产生感应电流？ 请运用电磁 感应的知识，设计一个发电机模型。 学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀 速转动。
可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电 动势是按正弦规律变化的。即感应电动势的大小和方 向是以一定的时间间隔做周期性变化。
当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的 电阻为R，则电路的感应电流的瞬时值为表达式
i
e
ε
m sint
RR
感应电流瞬时值表达式 i=Imsinωt
这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦 式电流
二、新课教学
1、交变电流的产生 [演示1] 出示手摇发电机模型，并连接演
示电流表,当线圈在磁场中转动时，电流 表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈 每转动一周指针左右摆动一次。 表明电流强度的大小和方向都做周期性的 变化，这种电流叫交流电。 2、交变电流的变化规律
[电脑课件模拟演示]：矩形线圈在匀强磁 场中匀速转动的四个过程
RR
三、课堂练习：
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
解(1： )对于单匝 eab线 ec圈 dBlsvint B1ll22 sint e2eabB1l2sintB s sint 当线圈 N匝 为时 NeNBssint 感应电动式的 m最 N大 Bs值
(2)根据闭合电路的欧姆律定
i NBS sint
e ab BL B V 2 l lsitn 1 2 B 2lsitn
同理，cd边切割磁感线的感应电动势为：
e cd BL B V 2 l lsitn 1 2 B 2lsitn
就整个线圈来看，因ab、cd边产生的感应电势方向相 同，是串联，所以
e B 2 s l itn Bs Sitn
（5）再转过900线圈处于起始位置（e 图），与a图位置相同，线圈中没有感应电 动势。
线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？
在场强为B的匀强磁场中，矩形线圈边长为l，逆 时针绕中轴匀速转动，角速度为ω，从中性面 开始计时，经过时间t。
线圈转动的线速度为v=ωl/2，转过的角度为 θ=ωt，此时ab边线速度v以磁感线的夹角也 等于ωt，这时ab边中的感应电动势为
（2）当线圈平面逆时针转过900时（b 图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、 cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两 边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最 大，线圈中的感应电流也最大。
（3）再转过900时（c图），线圈又处于中 性面位置，线圈中没有感应电动势。
（4）当线圈再转过900时，处于图d位置， ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过 （图2）位置时的速度方向相反，产生的感 应电动势方向也跟在（图2）位置相反。