第一节认识交变电流第二节交变电流的描述1.知道交变电流、直流的概念.2.了解交变电流的产生,会分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化.3.知道交变电流的变化规律及表示方法.4.知道交变电流的峰值、瞬时值的含义.一、观察交变电流的图象1.恒定电流:强弱和方向都不随时间改变的电流,简称直流.2.交变电流:强弱和方向都随时间作周期性变化的电流,简称交流.3.波形图(1)定义:电流或电压随时间变化的图象.(2)观察方法:用示波器进行观察.4.日常生活和生产中所使用的交变电流是按正弦规律变化的交变电流.1.如何区分直流和交变电流?提示:看电流方向是否随时间变化.二、交变电流的产生如图所示,当线圈沿逆时针方向匀速转动时,回答下列问题:(1)线圈由甲位置转到乙位置的过程中,AB边中电流方向为从B到A,由丙位置转到丁位置的过程中,AB边中电流方向为从A到B.(2)线圈转到甲和丙位置时线圈中没有电流;转到乙和丁位置时电流最大.1.交流发电机的基本结构:线圈、磁极、滑环及电刷.2.原理:闭合导体与磁极之间做相对运动,穿过闭合导体的磁通量发生变化.3.中性面定义线圈平面跟磁感线垂直的位置电流特点(1)感应电流为零;(2)每经过一次中性面,感应电流方向改变一次三、用函数表达式描述交变电流1.函数形式:N匝面积为S的线圈以角速度ω转动,从中性面开始计时,如图所示,则e=NBSωsinωt.用Em表示峰值NBSω,则e=Emsinωt.电流i=Imsinωt.若线圈从磁感线与线圈平面平行的位置开始计时,上面表达式变为:e=NBSωcosωt,i=Imcosωt.2.正弦式交流电:按正弦规律变化的交变电流,简称正弦式电流.2.线圈开始的位置不同时,交变电流的峰值变吗?提示:峰值不变,只是正弦函数的角度不同.四、用图象描述交变电流1.正弦交流电的图象(1)图象函数图象瞬时电动势:e=Emsinωt瞬时电压:u=Umsinωt瞬时电流:i=Imsinωt注:表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压、电流的峰值,而e、u、i则是这几个量的瞬时值.(2)物理意义:描述交变电流(电动势e,电压U,电流i)随时间t(或角度ωt)变化的规律.2.其他交变电流的波形3.我们日常用的照明用电是交变电流,但为什么我们看不到灯光的亮度发生变化?提示:交变电流的变化频率是很快的,白炽灯灯丝的温度基本不变所以其亮度不变;日光灯的发光是一闪一闪的,但由于人的眼睛的视觉暂留时间为0.1s,所以也感觉不到日光灯发光的变化,但在黑夜只有一只日光灯发光时,晃动一个白棍就能发现照亮白棍的光是不连续的.交变电流的产生过程[学生用书P32]1.产生:在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流,实验装置如图所示.2.过程分析:如图所示.3.中性面(1)中性面——线框平面与磁感线垂直的位置.(2)线圈处于中性面位置时,穿过线圈的磁通量最大,但=0,e=0,i=0.(3)线圈每经过中性面一次,线圈中i感就要改变方向.线圈转一周,感应电流方向改变两次.线圈转到与中性面垂直即与磁感线平行的平面时磁通量为零,但磁通量的变化率最大,所以线圈的感应电动势、感应电流和线圈两端的电压都最大.(多选)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,下列说法正确的是()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为零D.线圈中感应电流的方向改变[思路点拨]解答本题时应把握以下两点:(1)明确中性面的定义.(2)根据法拉第电磁感应定律,分析穿过线圈磁通量的变化情况.[解析]可通过以下表格对各选项逐一分析选项解析过程结论A由中性面的定义,线圈平面与磁感线垂直×B由于线圈平面与磁感线垂直,所以磁通量最大√C导线运动方向与磁感线平行,感应电动势为零√D在中性面前后,穿过线圈的磁通量的变化由增大到减小,所以感应电流的方向发生改变√[答案]BCD在线圈平面垂直于磁感线时,各边都不切割磁感线,线圈中不产生感应电流,这样的位置叫做中性面.当线圈平面跟中性面重合时,将有如下的特征:(1)线圈的磁通量最大;(2)线圈的磁通量的变化率为零;(3)线圈中的感应电流方向在经过这个面的前后是相反的.1.如图所示为演示交流电产生的...