2018版 第2章 1.交变电流

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1、1.交变电流学习目标知识脉络1.了解恒定电流和交变电流的概念．2．知道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．理解正弦交变电流的变化规律及表达式，知道中性面、瞬时值的概念．(重点、难点)交变电流1．恒定电流大小和方向都不随时间变化的电流，称为恒定电流．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，简称交流电．(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．(1)交变电流即指的是正弦交流电．(×)(2)教室的照明电路中所用的是正弦式交流电．(√)(3)电流方向

2、做周期性变化的电流就为交变电流．(√)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．10/10探讨：探究交变电流的特点如图211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211【提示】　随着线圈的转动，电流表的指针不停地在“0”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．1．直流、交流、恒定电流的特点(1)电流分类：按电流

3、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、方向都不随时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生周期性变化，而直流电的方向不变．1．下列四个图像中

4、不属于交流电的是(　　)【导学号：46042085】10/10【解析】　A、B、C中e的方向均做周期性变化，故它们属于交流电，D中e的大小变化而方向不变，属直流电．【答案】　D2.对于如图212所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述哪些是正确的(　　)【导学号：46042086】图212A．电流的大小变化，方向也变化，是交流电B．电流的大小变化，方向不变，不是交流电C．电流的大小不变，方向不变，是直流电D．以上说法都不正确【解析】　由it图像可知，电流的大小变化，但电流方向一直为正，故电流方向不变，根据交变电流、直流电的定

5、义可知，是直流电，B正确．【答案】　B(1)只要电流的方向发生周期性变化即为交变电流.(2)在it或ut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0，还要观察i(u)的值有无正负变化.正弦交变电流的产生和表述10/101．产生：闭合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：e＝Emsin_ωt瞬时电压：u＝Umsin_ωt瞬时电流：i＝Imsin_ωt最大值表达式：Em＝NBSω.3．中性面：线圈平面与磁场垂直的位置．(1)只要闭合线圈在匀强

6、磁场里匀速转动就一定产生正弦交变电流．(×)(2)正弦交变电流的函数形式与计时起点有关．(√)(3)当线圈中的磁通量为零时，产生的电流也为零．(×)如图213所示是线圈平面和磁场方向垂直的位置，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213【提示】　因为线圈a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，感应电流为零．10/10在发电机模型中，线圈所处的位置和感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214所示与中性面垂直的位置时，线圈的AB边或C

7、D边切割磁感线的速度有何特点？线圈中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214【提示】　线圈处于与中性面垂直的位置时，线圈的AB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．1．产生在匀强磁场中，绕垂直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215所示．图2152．过程分析(如图216所示)10

8、/10图216线圈由甲位置转到乙位置过程中，电流方向为b→a→d→c.线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为b→a→d→c.线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为a→b→c→d.线圈由丁位置转到甲位置过程中，电流方向为a→b→c→