（新课标）高考物理 主题三 电磁感应及其应用 3.2 交变电流 3.2.1 交变电流学案 新人教版选修3-2-新人教版高三选修3-2物理学案

3.2.1 交变电流学习目标核心提炼1.知道交变电流、直流的概念。2 种电流——直流、交流2 个特殊位置——中性面、垂直中性面位置1 个过程——交变电流的产生过程1 个变化规律——交变电流的变化规律2 个值——峰值、瞬时值2.知道中性面的概念及其特点。3.知道交变电流的产生原理，会分析线圈转动一周中电动势和电流的变化规律及表示方法。4.掌握并会计算交变电流的峰值、瞬时值。5.会对交变电流的图象进行分析与计算。一、交变电流1.交变电流：大小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(AC)。2.直流：方向不随时间变化的电流称为直流(DC)，大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。思考判断(1)交变电流的大小一定随时间变化。(×)(2)大小和方向都不随时间变化的电流才是直流电。(×)(3)交变电流的大小可以不变，但方向一定随时间周期性变化。(√)(4)交变电流不稳定，很容易“烧坏”家用电器。(×)二、交变电流的产生1.正弦式交变电流的产生条件：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。如图 1 所示。图 1 2.两个特殊位置(1)中性面：线圈平面与磁感线垂直时的位置。(S⊥B 位置，如图 1 中的甲、丙)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。② 线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流的方向都要改变，线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。(2)垂直中性面位置(S∥B 位置，如图 1 中的乙、丁)此时穿过线圈的 Φ 为零，电流最大。思考判断(1)只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流。(×)(2)线圈在通过中性面时磁通量最大，电流也最大。(×)(3)线圈在通过垂直中性面的平面时电流最大，但磁通量为零。(√)(4)线圈在通过中性面时电流的方向发生改变。(√)三、交变电流的变化规律1.瞬时值表达式：从中性面开始计时，电动势：e＝Emsin ωt ，电压：u＝Umsin ωt ，电流 i＝Imsin ωt 。2.峰值：表达式中的 Em、Um、Im分别为电动势、电压和电流可能达到的最大值，叫做峰值。3.正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流，简称正弦式电流。4.其他形式的交变电流：如图 2 甲所示的锯齿形交变电流，如图乙所示的为矩形交变电流。图 2 交变电流的产生[要点归纳]线圈绕 OO′轴沿逆时针方向匀速转动，如图 3 甲至丁所示。图 31.过程分析转动过程磁通量变化电流方向甲→乙减小B→A→D→C乙→丙增大B→A→D→C丙→丁减小A→B→C→D丁→甲增大A→B...