第2章 1．交变电流—2020-2021学年教科版高中物理选修3-2讲义

1．交变电流 [学习目标]　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) 一、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)正弦交变电流：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． 二、正弦交流电的产生和表述 1．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．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)交变电流指的是正弦交流电． (×) (2)教室的照明电路中所用的是正弦式交流电． (√) (3)电流方向做周期性变化的电流就是交变电流． (√) (4)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． (×) (5)正弦交变电流的函数形式与计时起点有关． (√) (6)当线圈中的磁通量为零时，产生的电流也为零． (×) 2．下列四个图像中不属于交流电的是(　　) D　[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．] 3．如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时(　　) A．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 C．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小 A　[由图可知线圈平面与磁感线平行，应处于垂直于中性面的平面，此时穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，所以A选项正确．] 交变电流的产生 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中产生的是交变电流，实验装置如图所示． 2．过程分析(如图所示) 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