第三章　1　交变电流-物理人教版选择性必修第二册.pdfVIP

1交变电流

[学习目标]1.通过实验观察交变电流的方向.2.会分析交变电流的产生过程，会推导交变电

流电动势的表达式.3.知道什么是正弦式交变电流，知道正弦式交变电流的瞬时值表达式.

4.了解交流发电机的构造及工作原理．

一、交变电流

1．交变电流：大小和方向随时间做____________变化的电流叫作交变电流，简称________．

2．直流：________不随时间变化的电流称为直流．

二、交变电流的产生

交流发电机的线圈在磁场中转动时，转轴与磁场方向________．

三、交变电流的变化规律

1．中性面

(1)中性面：与磁感线________的平面．

(2)当线圈平面位于中性面时，线圈中的磁通量________，线圈中的电流________．

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＝____________，E叫作

m

电动势的________，E＝________.

m

3．正弦式交变电流：按________规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称

______________．

4．正弦式交变电流和电压

电流表达式i＝____________，电压表达式u＝____________.其中I、U分别是电流和电压

mm

的________，也叫________．

四、交流发电机

1．主要构造：________和________．

2．分类

(1)旋转电枢式发电机：______转动，______不动．

(2)旋转磁极式发电机：________转动，________不动．

判断下列说法的正误．

(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)线圈在通过中性面时电流的方向发生改变．()

(4)从线圈平面经中性面时开始计时，在线圈转动90°角的时间内，电流的瞬时值一直增大．

()

(5)从线圈平面与中性面垂直开始计时，在线圈转动2圈的过程中电流方向改变4次．()

一、交变电流与直流

1．交变电流

大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流．

2．常见的交变电流的波形图

实际应用中，交变电流有着不同的变化规律，常见的有以下几种，如图所示．

3．直流

方向不随时间变化的电流叫作直流，大小和方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流．

例1(多选)(2021·三明市高二期中)下列图像描述的电流属于交变电流的是()

二、交变电流的产生

导学探究

假定线圈绕OO′轴沿逆时针方向匀速转动，如图所示，则：

(1)线圈转动一周的过程中，线圈中的电流方向如何变化？

(2)线圈转动过程中，当产生的感应电流有最小值和最大值时线圈分别在什么位置？

知识深化

两个特殊位置

1．中性面位置(S⊥B，如图中的甲、丙)

ΔΦ

线圈平面与磁场垂直的位置，此时Φ最大，为0，e为0，i为0.

Δt

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，如图中的乙、丁)

ΔΦ

此时Φ为0，最大，e最大，i最大．

Δt

例2(2022·汪清第六中学高二期末)如图所示线圈匀速转动或匀速直线运动，能产生交变

电流的是()

针对训练1在水平向右的匀强磁场中，一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线框通过电

刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路．t、t时刻线框分别转到如图甲、乙所示的位