中物理第5章交變電流第1節(jié)交變電流課堂引入：什么是交變電流，它是怎樣產(chǎn)生的？交變電流的概念1交變電流AC：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流，簡(jiǎn)稱交流。交變電流的波形圖有什么特點(diǎn)？幾種常見(jiàn)的交變電流的種類1正弦式交流電2示波器中的鋸齒波掃描電壓3電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖4激光通信中的尖脈沖2直流電流DC：方向不隨時(shí)間變化的電流?！镜淅?】如圖所示，屬于交流電的是C裝置：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)【探究1：交變電流是怎樣產(chǎn)生的】1交變電流產(chǎn)生示意圖【問(wèn)題探究】：假定線圈沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，如上圖甲至丁，請(qǐng)思考以下問(wèn)題1線圈由甲轉(zhuǎn)到乙和由丙轉(zhuǎn)到丁的過(guò)程中，AB邊中電流分別向哪個(gè)方向流動(dòng)？2當(dāng)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3大致畫(huà)出通過(guò)電流表的電流隨時(shí)間變化的曲線。B⊥SΦ最大中性面垂直磁場(chǎng)方向的平面叫做中性面。線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，Φ最大，但線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零,v//B,i=0A(B)D(C)2過(guò)程分析將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖B∥SΦ=0E最大I最大感應(yīng)電流方向B到A線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，Φ最小，但線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大,v⊥BA(B)D(C)D(C)A(B)BB⊥SΦ最大E=0I=0中性面B∥SΦ=0E、I最大感應(yīng)電流方向C到Dv//Bv⊥BD(C)A(B)B線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，經(jīng)過(guò)中性面多少次電流方向改變多少次【拓展思考】.A(B)C(D)oa磁通量Φ為0bE最大，磁通量的變化率最大1甲、丙中性面（線圈與磁感線垂直的平面）2乙、丁最大值面（線圈垂直中性面）a磁通量Φ最大b磁通量的變化率為零，E＝0c當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至中性面時(shí)，電流方向發(fā)生改變d線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變兩次【探究歸納】【典例2】矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．在中性面時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量最大B．在中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C．穿過(guò)線圈的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零D．線圈每通過(guò)中性面一次，電流方向改變一次CBvA(B)D(C)t=0θv//v⊥【推導(dǎo)】：如右圖設(shè)線圈平面從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是ω，AB、CD寬L1，AD、BC長(zhǎng)L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，經(jīng)歷過(guò)的時(shí)間是t。試推導(dǎo)交變電流隨時(shí)間的變化規(guī)律?！咎骄?：交變電流的變化規(guī)律】【推導(dǎo)】：設(shè)線圈平面從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是ω，AB、CD寬L1，AD、BC長(zhǎng)L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，則經(jīng)過(guò)時(shí)間t：BvA(B)D(C)t=0θv//v⊥中性面線圈與中性面的夾角是AB邊的速度多大？AB邊速度方向與磁場(chǎng)夾角是？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？【探究歸納：交變電流的變化規(guī)律】1以線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)則若為N匝線圈令=NBSω供電，設(shè)線圈本身電阻為r，由閉合電路歐姆定律R兩端的電壓為正弦式交流電eoEmTπ2πωtt3交流電的圖象（注意觀察線圈的位置和圖線的變化）電動(dòng)勢(shì)、電流、電壓隨時(shí)間變化的圖象【典例3】多選一矩形線圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的中心軸旋轉(zhuǎn),切割磁感線的兩邊通過(guò)導(dǎo)體圓環(huán)外接電阻R,自圖示位置開(kāi)始以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則通過(guò)R的電流A大小和方向都不斷變化B方向不變,大小不斷變化=Imsi