怎样产生交变电流导学案

1、§ 2. 1怎样产生交变电流导学案【学习目标】(1) 、知道什么是直流，什么是交流(2)、掌握交变电流的产生和变化规律 .(3)、掌握正弦式交变电流的产生原理【复习巩固】1、 导体切割磁感线时产生感应电动势大小的表达式为：E=.2、运用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是：(1) 、明确研究的闭合回路中 的方向；(2) 、明确穿过闭合回路的磁通量是 还是；(3) 、由楞次定律判断出 的方向；(4) 、由安培定则判断出 的方向。3、右手定则伸开右手，使拇指与其余四指 ，并且都与 在一个平面内。让磁感线从 进入，并使指向导体运动的方向，这时 所指的方向就是感应电流的方向。【自主学习】一

2、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.二、中性面1. 定义：与磁感线 的平面叫做中性面.2. 中性面特点：(1)穿过线圈的磁通量 最; (2)磁通量的变化率最 ; (3)电动势e及电流I均为;三. 正弦式电流1. 定义：随时间按 规律变化的电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流.说明：在我国工农业生产及生活中使用的交变电流都是 式交变电流，但并非只有按正弦规律变化的电流才叫交变电流.2. 正弦式电流的规律：假定线圈从跟磁感线垂直的平面(也叫中性面)开始转动，则产生的

3、交变电流的瞬时值表达式为 i= IQn 3 t ;电动势瞬时值的表达式为 e =;电压瞬时值表达式为u=【预习自测】1、如图中 为交变电流，而就不是交变电流，正弦式交变电流的图象是 G2、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时( )A .线圈平面与磁感线方向平行B .线圈平面与磁感线方向垂直C.通过线圈的磁通量达到最大值D.通过线圈的磁通量为零【自主探究】一:交变流电的产生1、将课本图2-8是交流发电机的示意图可用下图5-1-1，阅读课本42-43页对交流发电机的介绍,并结合课本图2-8,小组先交流讨论以下四个问题：(a )( b )( c )( d )( e )圈5-1-1 、在

4、线圈由a转到b的过程中，ab边中电流向哪个方向流动？ 、在线圈由c转到d的过程中，ab边中电流向哪个方向流动？ 、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？ 、为了详细的理清课本中这四个图的电流大小及方向的变化情况，完成下表的填写:课本图a bbbccc ddd aa电流方 向磁诵量 及变化2、你根据上表中的信息，能回答下列问题吗？a、线圈在什么位置时，磁通量最大？此时线圈中的电流也是最大吗？b、线圈在什么位置时，磁通量最小？此时线圈中的电流也是最小吗？c、电流方向在什么位置时方向发生变化？ 总结规律：中性面（1）.定义：特点：针对训练1、关于中性面，下列说法正确的是

5、（）A、中性面就是穿过线圈的磁通量为零的面B、线圈经过中性面时，感应电流为零，感应电动势为零C、线圈经过中性面，电流方向一定发生变化D、线圈每转一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次。 二:交变电流的变化规律你能将上面a、b、c、d四个立体图转化成平面图（正视图）吗？推导：如果设ab边长为L1, ad边长为L2,线圈在匀强磁场中匀速转动的角速度为3, AB边到转轴0的距离为L2/2,从上图a的位置开始计时，你能否根据以上条件，推导出线圈在转动过程中， 感应电动势随时间变化的表达式？同类变式：若从上图b的位置经过时间t，推导出线圈在转动过程中，感应电动势随时间变化的 表达

6、式？【总结规律】1、产生正弦交流电的条件是：当线圈在磁场中绕于磁场方向的轴做转动时，线圈中就产生正弦式电流.2、假设线圈有 N匝，Lab = Lcd = Li , L ad= Lbc = |_2 .以3的角速度绕垂直于磁场的轴匀速转动，则 任一时刻t线圈中的感应电动势为：(1) 假定线圈从跟磁感线垂直的平面(即中性面)开始转动，则产生的电动势瞬时值的表达式为e= 交变电流的瞬时值表达式为i =电压瞬时值表达式为u =(2) 假定线圈从跟磁感线平行的平面开始转动，则产生的电动势瞬时值的表达式为e= 交变电流的瞬时值表达式为i =电压瞬时值表达式为 u =强调：产生正弦式交变电流的条件推广：转轴只

7、要垂直于磁场就可以了，并不一定在线圈上；线圈的形状也可以是各种形状。【针对训练】2有一 10匝正万形线框，边长为 20 cm,线框总电阻为1 Q,线框绕00'轴以 度匀速转动，如图垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T.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) 写出感应电动势随时间变化的表达式.10 urad/s的角速09XXX _x:x:x_ XXX(3) 线框从图示位置转过 60。时，感应电动势的瞬时值是多大？of【课后训练】1如图所示，表示交变电流的图象是BC1D00 '以恒定的角速度 3转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0这段时间内(2 3BA .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B3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e=Emsin 3tb XXX*X X上XX X -X XF4. 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动时产生的交流电动势为伏，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，则交流电动势为：A. e= 2Emsin 2 t b. e= 4Emsin4 t C. e= Emsin2