2016-2017学年教科版选修3-2交变电流学案

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1、第二章交变电流1・交变电流学习目标1•了解交变电流和直流的概念.2.理解交变电流的产生过程和电动势与电流方向的变化规律.(重点)3.明确正弦式交变电流的变化规律及表达式，知道中性面、瞬时值、峰值等概念.(重点、难点)交变电流知识脉络1脸电流込电流1正弦交变电流」IE玄交变电流Kxxr交变电流◊基础初探◊［先填空］1•恒定电流大小和方向都不随吋间变化的电流，称为恒定屯流.2.交变电流(1)定义：大小和方向随时间做周期性变化的电流,称为交变电流,简称交流屯.(2)正弦交变流电：电流随时间按正弦函数规律变化的交变电流,简称正弦交流电.［再判断］(1)交变电流即指的是正弦交

2、流电.(X)(2)恒定电流就是直流电.()(3)电流方向做周期性变化的电流就为交变电流.()［后思考］交变电流的大小是否一定变化？它与直流电的最大区别是什么？【提示】交变电流的大小不一定变化，如方形波电流，它与直流电的最大区别是方向发生周期性的变化.◊核心突破◊［合作探讨］探讨：探究交变电流的特点如图2亠1所示，把电流表接入到模型发电机的输出端，摇动发电机的手柄，观察电流表的指针摆动情况是怎样的？电流表指针的摆动情况说明什么问题？图2-1-1【提示】随着线圈的转动，电流表的指针不停地在“(T刻度线两侧左右摆动，说明手摇发电机产生的电流大小、方向都处于变化中.［核心点

3、击］1.直流、交流、恒定电流的特点(1)电流分类：按电流的方向是否变化分直流和交流两种，方向不变的电流称为直流，方向变化的电流称为交流.(2)直流分类：分为恒定电流和脉动直流，其中大小、方向都不随吋间改变的电流叫恒定电流，方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流.(3)交流分类：按交流电图像特点分正弦(或余弦)式交变电流、矩形波交变电流、锯形波交变电流等.2.交变电流与直流电的本质区别(1)交变电流的大小不一定变化，如方形波交变电流，其大小可以是不变的;直流电的大小不一定不变.(2)交变电流与直流电的最大区别在于交变电流的方向发牛周期性变化，而直流电的方向不

4、变.◊题组冲关◊1.(2016-广元高二检测)下列四个图像中不屈于交流电的是()【导学号：31310075]B【解析】题图中A、B、C中幺的方向均做周期性变化，故它们属于交流电，D中幺的大小变化而方向不变，属直流电.【答案】D1.对于图2-1-2所示的电流i随吋间t做周期性变化的图像，下列说法中正确的是()A.电流大小变化，方向不变，是直流电B.电流大小、方向都变化，是交流电C.电流的周期是0.02sD.电流做周期性变化，是交流电i/h"7TV7".u0.010.02«/s图2-1-2【解析】方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征.因为在此坐标图中电流的方向

5、用正负表示，所以此电流的方向没有改变，是直流电，A正确,B、D错；由图像可以看出电流的周期是0.01s,而不是0.02s,C错误.【答案】A(1)只要电流的方向发生周期性变化即为交变电流.(2)在口或图中，正负表示方向，在读图时不仅要注意图像中的坐标原点是否为o,述要观察Ku）的值有无正负变化.正弦交变电流的产生和表述o基础初探◊［先填空］1.产生：闭合矩形线圈在匀强磁场屮绕垂直磁场的轴匀速转动时，线圈中产生的感应电流就是正弦交流电.2.描述函数图像瞬时电动势：Emere=Emsmcot0-Em瞬吋电压：umurw=t/mSincoZ0Un瞬时电流：ii=Ims

6、mcot0-Im'最大值表达式：Em=NBSco.3.中性面：线圈平面与磁场垂直的位置.［再判断］（1）只要闭合线圈在匀强磁场里匀速转动就一定产生正弦交变电流.（X）（2）正弦交变电流的函数形式与计时起点有关.（J）（3）当线圈中的磁通量为零时，产生的电流也为零.（X）［后思考］如图2-1-3所示是线圈平面和磁场方向垂肓的位置，即中性面位置，在此位置磁通量最大.在此位置为何线圈的电动势为零，感应电流为零？图2-1-3【提示】因为线圈q边和d边线速度方向与磁场方向平行，不切割磁感线,故电动势为零，感应电流为零.◊核心突破◊［合作探讨］在发屯机模型屮，线圈所处的位置和感

7、应电动势的大小有直接关系.请思考并回答下列问题：探讨1：当线圈处于如图2-1-4所示与中性面垂直的位置时，线圈的AB边或CD边切割磁感线的速度有何特点？线圈屮的感应电流有何特点？穿过线圈的磁通量的变化率有何特点?图2-1-4【提示】线圈处于与中性面垂直的位置时，线圈的力3边或CD边的速度方向与磁感线方向垂直，所以切割磁感线的速度最大，线圈中的感应电流最大，磁通量的变化率最大.探讨2：交变电流在一个周期内，电流方向改变几次？线圈在哪个位置时电流的方向发生改变？【提示】2次线圈经过中性面时，线圈中电流的方向发生改变.［核心点击］1.产生在匀强磁场中，绕垂直磁场方向的