交變電流第一節(jié)交變電流方向隨時間變化的電流,簡稱交流交變電流：直流電:方向不變的電流交流電種類正余弦交流電：恒定電流:大小方向都不變的電流AA課后反思：不要試圖在圖上比畫電流方向的改變，有點難，直接說這樣產(chǎn)生的就是正玄交流電第一節(jié)交變電流哪些位置切割產(chǎn)生的電動勢最大？AB和CD已、丁思考：哪些邊在切割產(chǎn)生電動勢？哪些位置切割產(chǎn)生的電動勢最??？甲、丙課后反思：不要試圖在圖上比畫電流方向的改變，有點難，直接說這樣產(chǎn)生的就是正玄交流電第一節(jié)交變電流E==2BLABV=2BLABω2LAD1=BSω思考:此時線圈切割產(chǎn)生電動勢E=？線圈在勻強(qiáng)磁場B里以ω勻速轉(zhuǎn)動BLABV+BLCDV思考：經(jīng)過時間t轉(zhuǎn)了θ角的電動勢Et=？BADCBωθ=ωt如果有N匝，E=NBSω課后反思：不要試圖在圖上比畫電流方向的改變，有點難，直接說這樣產(chǎn)生的就是正玄交流電第一節(jié)交變電流BADθEt=2BLABV____cosθteVV線圈在勻強(qiáng)磁場B里以ω勻速轉(zhuǎn)動BADCBωθ=ωtE==2BLABV=2BLABω2LAD1=BSω思考:此時線圈切割產(chǎn)生電動勢E=？BLABV+BLCDV=2BLABωcosωt2LAD1=BSωcosωt如果有N匝，E=NBSω課后反思：不要試圖在圖上比畫電流方向的改變，有點難，直接說這樣產(chǎn)生的就是正玄交流電正余弦交流電產(chǎn)生條件:勻強(qiáng)磁場、轉(zhuǎn)軸必須和磁場垂直勻速轉(zhuǎn)動、二勻一軸B第一節(jié)交變電流E感的值與線圈的形狀和轉(zhuǎn)軸的位置沒有關(guān)系思考：前兩個電動勢的值哪個大？E=NBSω思考:下列四個線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是哪幾個？思考：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到

位置時線圈中沒有電流？轉(zhuǎn)到

位置時線圈中電流最大？他們的磁通量怎么變化？tItΦ甲乙丙

丁從甲位置開始，電流按什么規(guī)律變化？甲、丙已、丁磁通量最大的時候，電流為零電流為零的面叫中性面一、交變電流二、交變電流的產(chǎn)生1.正弦式交變電流的產(chǎn)生條件：將閉合矩形線圈置于________磁場中，并繞________磁場方向的軸________轉(zhuǎn)動。如圖1所示。勻強(qiáng)垂直勻速第一節(jié)交變電流(二勻一軸)(1)中性面：線圈平面與磁感線________時的位置。(S⊥B位置，如圖1中的甲、丙)①線圈處于中性面位置時，穿過線圈的Φ________，但線圈中的電流為_______。②線圈每次經(jīng)過中性面時，線圈中感應(yīng)電流的方向都要改變，線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向改變______次。(2)垂直中性面位置(S∥B位置，如圖1中的乙、丁)此時穿過線圈的Φ為_____，電流_____。2.兩個特殊位置垂直最大零兩零最大tI極值面思考判斷 (1)只要線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，就可以產(chǎn)生交變電流。() (2)線圈在通過中性面時磁通量最大，電流也最大。(

) (3)線圈在通過垂直中性面的平面時電流最大，但磁通量為零。(

) (4)線圈在通過中性面時電流的方向發(fā)生改變。(

)××√√課后反思：不要試圖在圖上比畫電流方向的改變，有點難，直接說這樣產(chǎn)生的就是正玄交流電tenBSω規(guī)律：電動勢：e：瞬時值Em=nBsω:峰值ω:角速度e=Emcosθ=nBsωcosωt總電流：u=UmcosωtUm=ImR外電壓：Im=EmR+ri=ImcosωtEmR+r=

RnBSωR+r=

R三、交變電流的變化規(guī)律1.瞬時值表達(dá)式：從中性面開始計時，電動勢：e＝___________，電壓：u＝_________________，電流i＝_____________。2.峰值：表達(dá)式中的Em、Um、Im分別為電動勢、電壓和電流可能達(dá)到的最大值，叫做峰值。3.正弦式交變電流：按________規(guī)律變化的交變電流，簡稱正弦式電流。4.其他形式的交變電流：如圖2甲所示的___________交變電流，如圖乙所示的為________交變電流。nBsωsinωtsinωtsinωt正弦nBSωR+rRnBSωR+r鋸齒形矩形若從中性面開始計時，電流按

規(guī)律變化，若從極值面開始計時,則按

規(guī)律變化tItI正弦余弦若從任一時刻開始計時,則按

規(guī)律變化tI非弦思考交變電流的產(chǎn)生[要點歸納]

線圈繞OO′軸沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，如圖3甲至丁所示。1.過程分析轉(zhuǎn)動過程磁通量變化電流方向甲→乙減小B→A→D→C乙→丙增大B→A→D→C丙→丁減小A→B→C→D丁→甲增大A→B→C→D2.兩個特殊位置的對比

中性面位置(甲、丙)與中性面垂直位置(乙、丁)位置線圈平面與磁場垂直線圈平面與磁場平行磁通量最大零磁通量變化率零最大感應(yīng)電動勢零最大感應(yīng)電流零最大電流方向改變不變[精典示例][例1]

(多選)如圖4所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖，關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是(

)A.線圈每轉(zhuǎn)動一周，指針左右擺動一次B.圖示位置為中性面，線圈中無感應(yīng)電流C.線圈逆時針轉(zhuǎn)動到圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向為a→bD.線圈平面與磁場方向平行時，磁通量變化率為零AC交變電流的變化特點(1)線圈轉(zhuǎn)至與磁感線平行時，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，故線圈每轉(zhuǎn)一周，電動勢最大值出現(xiàn)兩次。(2)線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢的方向都要改變一次。線圈轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過中性面，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向都改變兩次。

[針對訓(xùn)練1]

(多選)矩形線框在勻強(qiáng)磁場內(nèi)繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動的過程中，線框輸出的交流電壓隨時間變化的圖象如圖5所示，下列說法正確的是(

)A.第1s末線圈平面垂直于磁場，通過線圈的磁通量變化率最大B.第1s末線圈平面平行于磁場，通過線圈的磁通量變化率最大C.第2s末線圈平面平行于磁場，通過線圈的磁通量最小D.第2s末線圈平面垂直于磁場，通過線圈的磁通量最大BD交變電流的變化規(guī)律[要點歸納]1.交變電流的瞬時值表達(dá)式推導(dǎo)

線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動，如圖6所示，則經(jīng)過時間t：3.正弦交變電流的瞬時值表達(dá)式 (1)從中性面位置開始計時 e＝Emsinωt，i＝Imsinωt，U＝Umsinωt。 (2)從與中性面垂直的位置開始計時 e＝Emcosωt，i＝Imcosωt，U＝Umcosωt。4.交變電流的圖象如圖7所示，從中性面開始計時2.峰值表達(dá)式易錯提醒 (1)從不同的位置開始計時，得到的交變電流的表達(dá)式不同。 (2)感應(yīng)電動勢的峰值與線圈的形狀和轉(zhuǎn)軸的位置沒有關(guān)系。如圖所示，三個不同形狀的線圈產(chǎn)生的交變電流的感應(yīng)電動勢的峰值相同。解(1)轉(zhuǎn)速n＝300r/min＝5r/sω＝2πn＝10πrad/sEm＝NBSω＝50Ve＝Emsinωt＝50sin10πt確定正弦式交變電流電動勢瞬時值表達(dá)式的基本方法(1)確定線圈轉(zhuǎn)動從哪個位置開始計時，以確定瞬時值表達(dá)式是正弦規(guī)律變化還是余弦規(guī)律變化。(2)確定線圈轉(zhuǎn)動的角速度。(3)確定感應(yīng)電動勢的峰值Em＝NBSω。(4)寫出瞬時值表達(dá)式e＝Emsinωt或e＝Emcosωt。

[針對訓(xùn)練2]

如圖9所示，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T，所用矩形線圈的匝數(shù)n＝100，邊長lab＝0.2m，lbc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動。試求：解:(1)S＝lab·lbc＝0.2×0.5m2＝0.1m2，Em＝nBSω＝100×0.1×0.1×100πV＝100πV＝314V。(2)e＝Emsinωt＝314sin100πt(3)e/＝Emcosωt＝314cos100πtBCDCCDBABCBCCDADADBCCBCCDC(1)轉(zhuǎn)動過程中線圈中感應(yīng)電動勢的最大值；(2)從圖示位置(線圈平面與磁感線平行)開始感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式；(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角電路中電流的瞬時值。例1：交流發(fā)電機(jī)在工作時電動勢為e＝Emsinωt，若將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍，同時將電樞所圍面積減少一半，其他條件不變，則電動勢為（）C例2：如圖所示，一半徑為r＝10cm的圓形線圈共100匝，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5/π2，的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的中心軸線OO′以n＝600r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至中性面位置時開始計時．求(1)電動勢的瞬時值表達(dá)式(2)線圈從圖示位置經(jīng)1/60s時的電動勢的瞬時值(3)線圈從圖示位置經(jīng)T/6時的電動勢的瞬時值

解：（1）e＝Emsinωt

ω＝2πn＝20πrad/se＝(2)當(dāng)t＝1/60s時，Em=NBSω=100Ve＝100sin20π(1/60)＝50V100sin20πt(V)(3)當(dāng)t＝T/6時，例3：處在勻強(qiáng)磁場中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動，磁場方向平行于紙面并與ab垂直．在t＝0時刻，線圈平面與紙面重合，線圈的cd邊離開紙面向外運動．若規(guī)定a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線圈中感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線是(）C例4．(雙選)如圖5－1－7所示是一個正弦交變電流的i－t圖象，根據(jù)這一圖象，以下說法正確的是(）A．i＝2sin0.4tAB．i＝2sin5πtAC．i＝0.1s時，線圈平面與磁