5.1交变电流
物理：5.1《交变电流》导学案(新人教版选修3-2)
一、交变电流【学习重点】重点是交变电流产生分析及变化规律的推导；【学习难点】难点是交变电流的变化规律及应用【学习过程】问题一交变电流（1）________随时间做_________变化的电流叫做交变电流，简称交流；（2）________不随时间变化的电流称为直流；（3）________和_______都不随时间变化的电流叫做_________电流；练习：如图所示的的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是_______，属于正弦式交变电流的是______。
问题二交变电流的产生如图5－1－1所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程：1．过程分析2．结论：（1）在线圈转动时，磁通量最大时，磁通量的变化率__________；磁通量为0时，磁通量变化率_______；感应电动势的大小由_____________________决定，与___________无关。
（2）中性面：_______________________________，如图有________、_________位置；磁通量的变化率____________感应电动势e ＝________，_______感应电流感应电流方向________，线圈转动一周，感应电流方向改变______次(3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 ，磁通量的变化率 ，感应电动势、感应电流均 ，电流方向 . 问题三 交变电流的变化规律● 推导：从中性面计时，t 时刻线圈中的感应电动势e 的推导： 1、 线圈转过的角度为 θ =__________2、 ab 边的线速度跟磁感线方向的夹角为______________3、 ab 边的线速度大小_______________4、 ab 边产生的感应电动势e ab =_____________________________5、 线圈产生的电动势e =_____________________________6、 N 匝线圈产生的电动势e =_____________________________ ● 结论：（1） 交流电的电动势按正弦规律变化；（2） 当θ =90°，即线圈处于__________位置时，电动势最大，即电动势的峰值E m =_____________ （3） 交变电流的电动势随时间变化规律为 （4） 当负载为电灯等纯电阻用电器时：①电流按正弦规律为______________________________ ②电压按正弦规律变化____________________________特点【范例精析】 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。
5.1 交变电流
5.1 交变电流
一、交变电流的概念
1、直流电流(DC) 方向不随时间变化的电流 2、交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流
二、交变电流的产生
交 流 发 电 机 模 型
过程分析
B⊥S V // B
Φ最大 E=0 I=0
中性面
B∥S V⊥B Φ=0 E、I最大
感应电流方向b到a
三、交变电流的变化规律 以线圈经过中性面开始计时，切割边L1 ，另一边L2, 推导任意时刻t线圈中的感应电动势（演示 ）
e 2 NBL1v sin t
∴
e NBL1L2 sin t
令 Em 则有
L2 又v 2
NBL1L2=NBSω
e Em sin t
e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）NBSω
B c
b
c d
c
b K L B A
c
b a
b
b
a
d
d
L
k
L
A
k
a
c K L B A d L
a
d
A
k B
A
B
a
e
Em
T/4 2T/4 3T/4 3π/2 T 2π
t
ωt
o
π/2
π
五、交变电流的种类 (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩讨论
线圈转动一周， 多少次经过中性面? 电流方向改变多少次?
c(d)
O a(b)
1.中性面：垂直磁场方向的平面．
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大 φ=BS，但△φ/△t =0最小，（ ab和cd边都不切割 磁感线），线圈中的感应电动势为零．
5.1交变电流
3、在线圈转动一周的过程中电流方向改变两次， 线圈每转到中性面位置时，感应电动势方向都要 改变。
二、大小为什么会改变？
一个闭合线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕 轴线OO'转动，边长ab=L1，ad=L2，转动速度为ω， 从线圈经过中性面个位置开始计时，求经过时间t时的 瞬时感应电动势。
当有N匝线圈时：e=NBSωsinωt 将NBSω定义为最大电动势Em
e=Emsinωt 当将此发电机与电阻R串联后总电阻为R总，电流为：
I=e/R总=(Em/R总)sinωt=Imsinωt 此时的路端电压为：
U=IR=e/R=Umsinωt
1、感应电动势的表达式与转轴位置、线圈形状有关吗？
2、公式e=Emsinωt是以中性面为计时起点的，若以垂直 与中性面为计时起点呢？
1、感应电动势的表达式与转轴位置、线圈形状均 无关。
2、公式e=Emsinωt是以中性面为计时起点的，若以垂直 与中性面为计时起点，则e=Emcosωt
正弦式 交流电
拓展：正弦式交变电流的图像：
e/V
O
t/
I/A
O
t/s
φ
O
t/s
1、交变电流：方向随时间作周期性变化的电流。
2、正弦式交变电流的变化规律： （1）方向变化规律-------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。
Vx
解：将AB的速度进行分解，如图
Vx=Vsinωt=(ωl2/2）sinωt
ab棒产生的感应电动势为：
e1=BL1Vx=(BL1ωL2/2）sinωt
5.1《交变电流》PPT课件
第14页/共41页
b a
a(b) v1
c
d F H
v2
d(c)
中性面
特点：
B⊥S Φ最大
E=0 I=0
B∥V 电动势是零 思考:在这个位置磁通量是多大? 此时线圈所在的平面叫做中性面
第15页/共41页
问题3.若单匝线框所处位置与中性面垂直,设 磁感应强度大小为B ,ab边和cd边长均为 L1,ad边和bc边长为L2,线框绕垂直于磁场并且 过ad和bc边中点的轴旋转,角速度大小为ω. 问: ab边和cd边切割磁感线产生的电动势分别 是多大?
流和电阻两端的电压分别是多少?
i e
u iR
Rr
i Em sin t Rr
i Im sin t
vu i
瞬时值 峰值
R u R r Em sin t
u Um sin t
第24页/共41页
五、交流电的图像
问题8.前面是用表达式表示交流电的变化规律, 怎样用图象表示交流电的变化规律?
b a
c d
第39页/共41页
3.一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰 值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s， 试写出电动势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路 只有电阻元件，总电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多 少？写出电流瞬时值的表达式。
解： 电动势瞬时值的表达式为： e=EmsinWt=400sin314t
第29页/共41页
六、交流发电机
第30页/共41页
第31页/共41页
1、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、种类 ①旋转电枢式发电机 ②旋转磁极式发电机 转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
《交变电流》》课件
3 热电效应法
通过热电材料的热电效应可以产生电动势， 进而产生交变电流。热电材料的种类较多， 如铁素体材料等。
4 机械振荡法
通过机械振荡的运动引起导体的运动，从而 产生交变电动势。
测量方法
电磁式电流表法
电磁式电流表法是较为常见的电流测量方法， 它利用电流在电磁场中产生的力，测出电流的 大小。
电桥法
频率
交变电流的频率指单位时间内电流变化的次数， 通常以赫兹(Hz)为单位计量。
电压变化
交变电压与交变电流存在本质联系，通常情况 下交变电压与交变电流呈正弦波形变化。
特点
正弦波
正弦波是交变电流最常见的波形，也是电力系统中 最基本的波形。正弦波的频率不同，电流的性质对 系统的影响也不同。
可产生
交变电流可以通过变压器、电动机、发电机等电器 设备产生，其产生方法多样。
工业领域
家庭用电
在工业领域，交变电流广泛应用于电动机、电阻炉、 变压器、电弧焊接等方面。
在家庭用电中，交变电流用于供电、家电拍打等方 面。家庭用电的电压和功率较小。
城市建设
随着智能化技术的不断发展，交变电流在城市建设 中越来越广泛，如智能家居、公共交通、医疗设备
高科技领域
借助于交变电流的便携性和高效性能，交变电流在 航空航天、卫星制造等高科技领域得到了广泛应用。
电桥法是利用电桥的平衡条件，在测量对象和 标准电阻之间调整电桥参数，使电桥达到平衡 来测量电流。
电势式电流表法
电势式电流表法是根据欧姆定律，通过测量电 阻器两端的电压来测量电流大小。
霍尔电流传感器法
通过在电路中插入霍尔电流传感器，可以测量 交变电流的大小和方向，还可以测量交变电流 的功率等参数。
5.1交变电流
如图所示，一匝数10的矩形闭合线圈放置在匀强磁场中，绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度 匀速转动，线圈面积为50cm2，线圈电阻为5Ω，线圈中的感应电动势如图所示。则下列说法正确的是（）
A．电动势随时间变化的规律为 ，是正弦式交变电流
B．线圈旋转的角速度为5rad/s
C．线圈在1min内产生的电热为300J
D.t=0.02s时，穿过线圈的磁通量的变化率最大
3
在匀强磁场中的矩形线圈从性面开始匀速转动，穿过线圈平面的磁通量 与时间t的图像可能是( )
4
某交变电流发电机正常工作时产生的电动势e=Emsin t.若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为( )
A.e=Emsin tB.e=2Emsin t
2.培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。
3.培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
预习评价
1
交变电流
(1)定义：和随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流，用符号表示；的电流，叫做直流，用符号表示。
(2)特点：随时间周期性变化是交变电流的最重要的特征．
2
中性面
(1)定义：与磁感线的平面叫做中性面．
2
如下图所示，能够产生交变电流的情况是()
3
如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′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～π2ω这段时间内()
A．线圈中的感应电流一直在减小
B．线圈中的感应电流先增大后减小
C．穿过线圈的磁通量一直在减小
D．穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小
(2)中性面特点：
高中物理交变电流知识点总结
交变电流知识点总结一、交变电流1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。
2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。
3、正弦式交变电流交流电产生过程中的两个特殊位置中性面位置与中性面垂直的位置S0，最小nBSω，最大感应电流最大，方向不变图像4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率（1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T 表示，其单位是秒（s ）。
（2）频率：交变电流在1s 内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f 表示，其单位是赫兹（Hz ）。
5、解题方法及技巧5.1正弦交变电流图像的信息获取⎧⎪→⎧⎪⎨⎪→⎨⎪⎪⎪→⎩⎩直接读取：最大值、周期最大值有效值图像信息间接获取周期频率、角速度、转速瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法（1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E =、U =、I 。
（2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。
5.3交变电流平均值和有效值的区別求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。
平均值的计算需用E tΦ∆=∆和E I R =。
切记122E E E +≠，平均值不等于有效值。
三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。
铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
图乙是电路符号。
2、工作原理变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。
当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。
这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。
交变电流知识点总结
第17章:交变电流一、知识网络二、重、难点知识归纳 1．交变电流产生(交变电流 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描述瞬时值:I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R 有效值:2/m I I =周期和频率的关系:T=1/f图像：正弦曲线 电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频 应用 电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频变压器变流比：电能的输送 原理：电磁感应 变压比：U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈：I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈：I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=……功率损失：线损R ）U P （P 2= 电压损失：线损R UPU =（二）、正弦交流的产生及变化规律。
(1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。
即正弦交流。
(2)、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。
这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。
(3)、规律：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。
用εm 表示峰值NBSω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中,电流I=R R e m ε=sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sinωt 。
2、表征交变电流大小物理量(1)瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u (2)峰值：即最大的瞬时值。
大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。
与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。
课件8：5.1交变电流
大,i最大,电流方向不改变。
【题组训练】 1.(多选)图中哪些情况线圈中产生了交流电 ( )
【解析】选B、C、D。根据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。
2.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿 过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示。则下列说法正 确的是 ( )
A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直 B.t=0.01s时刻,Φ的变化率最大 C.t=0.02s时刻,交流电动势达到最大 D.该线圈相应产生的交流电动势的图象如图乙所示
【解析】选B。t=0时刻,穿过线圈的磁通量最大,线圈 处于中性面的位置,选项A错误;t=0.01s时刻,Φ的变化 率最大,选项B正确;t=0.02s时刻,穿过线圈的磁通量最 大,线圈处于中性面的位置,磁通量变化率为零,电动势 为零,选项C、D错误。
【解析】选A、C。将t=0代入表达式,可得e=0,线圈位于 中性面位置,磁通量最大,A正确,B错误。将t=0.02s,代入 表达式得e=0,此时线圈位于中性面,穿过线圈的磁通量 最大;将t=0.005s代入表达式得e=10V,此时线圈垂直于中 性面,穿过线圈的磁通量为零,故C正确,D错误。
2.(多选)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=0.5sin20tV,由该表达式可推知以 下哪些物理量( )
(2)电流的峰值为Im=
Em R
=6.28A。
答案:(1)6.28V (2)6.28A
【题组训练】 1.(多选)线圈在匀强磁场中匀速转动,所产生的交流电动势的瞬时 值表达式为e=10sin100πtV,则下列说法中正确的是 ( ) A.t=0时,线圈位于中性面,此时穿过线圈的磁通量最大 B.t=0时,线圈垂直中性面,穿过线圈的磁通量为零 C.t=0.02s时,e=0,线圈位于中性面,此时穿过线圈的磁通量最大 D.t=0.005s时,e=10V,线圈位于中性面,此时穿过线圈的磁通量最 大
5_1 交变电流(原卷板)
5.1交变电流【基础知识梳理】知识点01 交变电流1．交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流．2．直流：方向不随时间变化的电流称为直流．3．正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流．知识点02 交变电流的产生闭合线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．知识点03 交变电流的变化规律1．中性面(1)中性面：与磁感线垂直的平面．(2)当线圈平面位于中性面时，线圈中的磁通量最大，线圈中的电流为零，且线圈平面经过中性面时，电流方向就发生改变，故线圈转动一周电流方向改变两次．2．从中性面开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时值表达式：e＝Em sin ωt，Em叫做电动势的峰值．【实例】交变电流的产生假定线圈绕OO′轴沿逆时针方向匀速转动，如图1甲至丁所示，则：图1(1)线圈转动一周的过程中，线圈中的电流方向的变化情况．(2)线圈转动过程中，当产生的感应电流有最大值和最小值时线圈分别在什么位置？答案(1)转动过程电流方向甲→乙B→A→D→C乙→丙B→A→D→C丙→丁A→B→C→D丁→甲A→B→C→D(2)线圈转到乙或丁位置时线圈中的电流最大．线圈转到甲或丙位置时线圈中电流最小，为零，此时线圈所处的平面称为中性面．【补充】两个特殊位置1．中性面位置(S⊥B，如图1中的甲、丙)线圈平面与磁场垂直的位置，此时Φ最大，ΔΦΔt为0，e为0，i为0.线圈经过中性面时，电流方向发生改变，线圈转一圈电流方向改变两次．2．垂直中性面位置(S∥B，如图1中的乙、丁)此时Φ为0，ΔΦΔt最大，e最大，i最大．【实例】如图2所示，线圈平面绕bc边的中点从中性面开始转动，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：图2(1)ab边产生的感应电动势为多大？(2)整个线圈中的感应电动势为多大？(3)若线圈有n匝，则整个线圈的感应电动势为多大？答案(1)eab ＝BL1vsin ωt＝BL1L2ω2sin ωt＝12BL1L2ωsin ωt＝12BSωsin ωt.(2)整个线圈中的感应电动势由ab和cd两边产生的感应电动势组成，且eab ＝ecd，所以e总＝eab＋ecd＝BSωsin ωt.(3)若线圈有n匝，则相当于n个完全相同的电源串联，所以e＝nBSωsin ωt. 【补充】1．峰值表达式E m ＝nBSω，Im＝EmR＋r＝nBSωR＋r，Um＝ImR＝nBSωRR＋r说明电动势峰值Em＝nBSω由线圈匝数n、磁感应强度B、转动角速度ω和线圈面积S共同决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关．如图3所示的几种情况中，如果n、B、ω、S均相同，则感应电动势的峰值均相同．图32．正弦交变电流的瞬时值表达式(1)从中性面位置开始计时e＝Em sin ωt，i＝Imsin ωt，u＝Umsin ωt.(2)从与中性面垂直的位置开始计时e＝Em cos ωt，i＝Imcos ωt，u＝Umcos ωt.【总结】确定正弦式电流电动势瞬时值表达式的基本方法1．确定线圈转动从哪个位置开始计时，以确定瞬时值表达式是按正弦规律变化还是按余弦规律变化．2．确定线圈转动的角速度．3．确定感应电动势的峰值Em＝nBSω.4．写出瞬时值表达式e＝Em sin ωt或e＝Emcos ωt.知识点04 交变电流的图象如图4甲、乙所示，从图象中可以得到以下信息：图4(1)交变电流的峰值Em 、Im和周期T.(2)两个特殊值对应的位置：①e＝0(或i＝0)时：线圈位于中性面上，此时ΔΦΔt＝0，Φ最大．②e最大(或i最大)时：线圈平行于磁感线，此时ΔΦΔt最大，Φ＝0.(3)e、i大小和方向随时间的变化规律．【例题讲解】一、交变电流的理解1．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列说法中正确的是（）A．电流大小变化，方向不变，是直流电B．电流大小、方向都变化，是交流电C．电流的周期是0.2s，最大值是0.2AD．电流做周期性变化，是交流电2．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。
- 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)。
甲 乙 t 第五章 交变电流
§5.1 交变电流 导学案
班级： 姓名：
使用人： 上课日期： 课时：
【学习目标】
1.理解交变电流产生的原理，掌握交变电流的变化规律。
2.自主学习，合作探究，学会用图象、图形描述解决物理问题的方法。
3.激情投入，全力以赴，科学技术的进步给人们生活带来的方便。
【重难点】
1.重点：交变电流产生的物理过程的分析。
难点：交变电流瞬时值方程的导出。
【学法指导及使用说明】
1．独立完成本学案，通过预习能够掌握交变电流产生机理。
2．本节课必须掌握的概念和规律：正弦交流电的产生与规律。
【教学过程】
第一部分 预习自测
1. 如图，甲是干电池、电阻、示教电流计组成的电路，图乙是手摇交流发电机、电阻、示
教电流计组成的电路。
猜测一下，当电键接通时，两个电流计的示数有何不同？
2. 阅读课本上P31页的做一做，你猜测一下会发生什么样的现象？并说明其中的道理。
3.如图甲、图乙，分别表示电流随时间变化的图象，请你说出两图中的电流有何不同？
4.通过上面的思考与学习，你能说出什么是交变电流吗？交变电流与直流电有什么区别？然
后判断下图中哪些是交变电流，哪些是直流电？并说明理由。
第二部分 合作探究
探究一 ：交变电流的产生原理
1.如图为交流发电机示意图，阅读p32明确交流发电机的结构特点。
假定线圈ABCD 绕轴00
，逆时针匀速转动。
思考以下问题。
问题1.在线圈由甲转到乙的过程中，AB 边中电流方向是 ，线圈中电流的方向是 ；
问题 2.在线圈由丙转到丁的过程中，AB 边中电流方向是 ，线圈中电流的方向
是 ；
问题3．当线圈从甲开始转动，经乙、丙、丁，再回到甲，即一个周期内电流方向改变了几
次？在哪个位置改变的？
问题4.线圈转到什么位置时线圈中电流最大? 一个周期中达到了几次最大值？
问题5. 当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？谈谈你对中性面特点的理解？
探究二 ：交变电流的瞬时值方程
2.如下图所示，一单匝矩形金属线框，边ab=cd=L 1 ,边bc=ad=L 2 ,绕轴OO ′以角速度ω逆
时针匀速转动，甲图线框平面与磁感线垂直，乙图是甲图的正视图，丙图是经过t 时间所在
位置，转过的角度是ωt 。
设磁感应强度为B 。
思考以下问题。
⑴t 时刻，线框abcd 哪条边切割磁感线？
⑵t 时刻，线框中产生感应电动势的方向(感应电流方向)？
⑶试推导t 时刻线框中产生感应电动势的大小。
（提示：ab 边线速度大小？ab 边的有效
切割速度？cd 边中的电动势与ab 边的电动势有何关系？如何求整个线框产生的感应电动
势？）
⑷若线圈有N 匝绕制，写出整个线框产生的感应电动势瞬时值方程。
并指出各物理量的
意义。
⑸根据瞬时值方程画出电动势与时间的关系图象，并在图象中找出甲、乙、丙、丁四图
（教材P32）所对应的时刻。
解释为什么磁通量最大的位置感应电动势为零，磁通量为零
的位置感应电动势最大？
（反思静悟、体验成功）：
B ′ B
ω
甲
乙 丙
交变电流训练案
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)下图所示的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。