交流电的产生与变化规律

交变电流的产生和变化规律我们将会学到哪些关于"交流电"的知识知识目标

能力目标1、交流电的产生原理．2、交变电流的变化规律.

3、正弦交流电的图像.

1、基本方法——文字法、公式法.图像法．

2、培养观察能力、空间想象能力.情感目标培养理论联系实际的思想.高二物理组演示发电机演示发电机模型

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、直流电：方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流（DC）。观察现象并回答问题:(发电机模型)一、交变电流的产生【问题1】为什么矩形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里能产生交变电流？思考以下问题:

为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析.

abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB一、交变电流的产生【问题2】当abcd线圈在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线?思考以下问题:【问题3】当ab边向右、cd边向左运动时，线圈中感应电流的方向如何?B∥S，φ=0，垂直切割，感应电流最大【问题4】当ab边向左、cd边向右运动时，线圈中感应电流的方向如何?B∥S，φ=0，a（b）d（c）垂直切割，感应电流最大abcd【问题5】当线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最大?有什么特点?【问题6】线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小?有什么特点?感应电动势为零的位置---------中性面【总结归纳】中性面的概念和特点（a）中性面——线圈平面与磁感线垂直的位置。（b）线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但感应电动势为零,即（c）线圈越过中性面，线圈中感应电流方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。二．交变电流的变化规律【问题1】设线圈(一匝)平面从中性面开始转动，角速度是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，如右图所示。设ab边长为L1，bc边长L2，磁感应强度为B，这时ab边产生的感应电动势多大?高二物理组ab边长为L1，bc边长L2【问题2】cd边中产生的感应电动势跟ab边中产生的感应电动势大小关系如何？又是怎样联接在一起的？此时整个线框中感应电动势多大?高二物理组【总结归纳】若线圈有N匝时，相当于N个完全相同的电源串联e=NBL1L2ωsinωt令Em=NBL1L2ω，叫做感应电动势的值峰值(最大)，e叫做感应电动势的瞬时值。可写为：或e=NBSωsinωt

S=L1L2

表示线圈的面积,ω表示角速度e=Emsinωt【问题3】请同学们阅读教材，了解感应电流的峰值和瞬时值．并写出感应电流峰值和瞬时值的表达式．电动势、电流的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示，如下图所示ImiT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωtot按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流.三．几种常见的交变电流波形四．常见的交流发电机的结构和类型四．常见的交流发电机的结构和类型

（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

旋转电枢式旋转磁极式交流电的图像Em-Em（1）线圈与磁感线垂直时①感应电动势_____,磁通量_____。②是电流方向_________的位置。（2）当线圈与磁感线平行时：感应电动势_____，磁通量_____。（3）线圈连续匀速转动的过程中：电流的大小和方向都做______变化。0et最小最大最大最小发生变化周期性思考与讨论高二物理组高二物理组(2)在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是

，属于正弦交变电流的是

。ABDAtiABCD思考与讨论问题探究☆