第3章 第1节 交变电流-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第1节　交变电流

[知识梳理]

知识点一　交变电流

1．交变电流：大小和方向都随时间做  周期性  变化的电流，简称交流．

2．直流：  方向  不随时间变化的电流．大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．

知识点二　交变电流的产生　交变电流的变化规律

1．交变电流的产生

(1)产生条件：在匀强磁场中，  线圈  绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．

(2)过程分析(如图所示)

2．交变电流的变化规律

(1)正弦式交变电流：按  正弦  规律变化的交变电流，简称  正弦式电流  ．

(2)函数和图像

注　表达式中Em、Um、Im分别为电动势、电压、电流的峰值，而e、u、i则是这几个量的瞬时值．

知识点三　交流发电机

1．交流发电机的构造

发电机主要由  线圈  (电枢)和  磁体  两部分组成．

2．交流发电机的种类

[基础自测]

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)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．(  ×  )

(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．(  ×  )

2．在日常生活中，手电筒和日光灯是家庭中必备的照明工具，但给两用电器提供电能的电源是不同的，它们产生的电流相同吗？

提示　不相同．电源有交流和直流之分．电池是直流电源，它提供的是直流电；家庭照明电路给日光灯提供的是交流电，其典型特征是电流方向发生变化．

3．发电机工作过程中能量是如何转化的？

提示　发电机工作时产生的感应电流在磁场中会受到安培力，安培力的作用总是阻碍转子的运动，在这一过程中发电机把机械能转化成了电能．

　　　　　　　　

交变电流与直流电的比较

◆[探究导引]

　为探究交变电流的特点，如图所示，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？

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．

◆[探究归纳]

1．交变电流与直流电的区别

2.常见的几种交变电流的图像

(1)图像：不同的交变电流的变化规律不同，常见的有以下几种情况，如图所示．

(2)特点无论大小是否变化，但都有一个共同的特点，就是电流的方向一定随时间做周期性变化．

[例1]　对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述哪些是正确的(　　)