交變電流情景引入一.交變電流與直流電交變電流：方向隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流,簡(jiǎn)稱交流(AC)

直流電：方向不隨時(shí)間變化的電流（DC）恒定電流：大小和方向不隨時(shí)間變化的電流思考：下列哪些屬于交變電流？思考討論手搖發(fā)電機(jī)為什么會(huì)產(chǎn)生交變電流？交流發(fā)電機(jī)的工作原理ABCD——線圈（切割磁感線）K、L——圓環(huán)E、F——電刷使線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持與外電路的連接思考討論二.交變電流的產(chǎn)生線圈在甲圖位置是否有感應(yīng)電流？線圈在乙圖位置是否有感應(yīng)電流？在線圈由甲轉(zhuǎn)到乙的過(guò)程中，AB邊中電流向哪個(gè)方向流動(dòng)？由B→A×?二.交變電流的產(chǎn)生線圈在丙圖位置是否有感應(yīng)電流？線圈在丁圖位置是否有感應(yīng)電流？在線圈由丙轉(zhuǎn)到丁的過(guò)程中，AB邊中電流向哪個(gè)方向流動(dòng)？由A→B×?二.交變電流的產(chǎn)生思考：線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)線圈中沒(méi)有電流？轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)線圈中電流最大？×?×?二.交變電流的產(chǎn)生中性面：與磁感線垂直的平面線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零線圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，交流電方向改變一次，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周（交流電的一個(gè)周期），兩次經(jīng)過(guò)中性面，交流電的方向改變兩次。二.交變電流的產(chǎn)生中性面的垂面線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，感應(yīng)電流最大×?×?思考：?jiǎn)卧丫€圈經(jīng)過(guò)中性面的垂面時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多大？設(shè)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是ω．經(jīng)過(guò)時(shí)間t，AB、CD寬L1，AD、BC長(zhǎng)L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B.BvA(B)D(C)t=0θv11v⊥中性面線圈與中性面的夾角是多少？AB邊的速度多大？AB邊切割磁感線的有效速度多大？AB邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？二.交變電流的產(chǎn)生⑥若為N匝線圈，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？二.交變電流的產(chǎn)生思考：能否通過(guò)法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算線圈在任意位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？任意時(shí)刻t的磁通量：法拉第電磁感應(yīng)定律：BA(B)D(C)t=0θ中性面二.交變電流的產(chǎn)生思考1：如果從中性面的垂面開始計(jì)時(shí)，線圈在任意位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又怎么表示？BA(B)D(C)t=030思考2：如果計(jì)時(shí)零時(shí)刻線圈較中性面已轉(zhuǎn)過(guò)30度角，線圈在任意位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又怎么表示？t=0三.交變電流的變化規(guī)律矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生的交變電流按照正弦函數(shù)的規(guī)律變化——正弦式交流電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式（中性面計(jì)時(shí)）：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值：三.交變電流的變化規(guī)律思考：若該線圈給外電阻R供電，設(shè)線圈本身電阻為r，則負(fù)載兩端的電壓u、流過(guò)的電流i隨時(shí)間變化的規(guī)律是怎樣的？流過(guò)負(fù)載的電流：負(fù)載兩端電壓：三.交變電流的變化規(guī)律正弦式交變電流的圖像（中性面計(jì)時(shí)）課堂鞏固例1：如圖所示，KLMN是一個(gè)豎直的矩形導(dǎo)線框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，MN邊水平，線框繞某豎直固固定軸以角速度w勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在MN邊與磁場(chǎng)方向的夾角到達(dá)30°的時(shí)刻（圖示位置），導(dǎo)線框中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)e的大小是多少？標(biāo)出線框此時(shí)電流的方向。已知線框按俯視的逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。課堂鞏固例2：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交流電的圖象如圖所示，由圖可知（）A.在A和C時(shí)刻線圈處于中性面位置B.在B和D時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零C.從A時(shí)刻起到D時(shí)刻，線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為弧度D.在A和C時(shí)刻磁通量變化率的絕對(duì)值最大課堂鞏固課堂鞏固課堂鞏固課堂鞏固課堂鞏固例7：如圖所示，直線MN右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一導(dǎo)線框一半處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，t==0時(shí)刻，框面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)讓線框以MN為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并以開始運(yùn)動(dòng)的四分之一周期內(nèi)的電流方向?yàn)檎较颍畡t下列圖象中能表示線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的是（）課堂鞏固例8：如圖，單匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂