高中物理 交变电流学案

高二上册物理教案设计：《交变电流》知识掌握的巅峰，应该在一轮复习之后，也就是在你把所有知识重新捡起来之后。

这样看来，应对高二这一变化的较优选择，是在高二还在学习新知识时，有意识地把高一内容从头捡起，自己规划进度，提前复习。

下面是本文库带来的高二上册物理教案设计：《交变电流》。

【教案一】一、知识目标1、知道三相交变电流是如何产生的.了解三相交变电流是三个相同的交流电组成的.2、了解三相交变电流的图象，知道在图象中三个交变电流在时间上依次落后1/3周期.3、知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势的值和周期都相同，但它们不是同时达到值（或为零）.4、了解三相四线制中相线（火线）、中性线、零线、相电压、线电压等概念.5、知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压.二、能力目标1、培养学生将知识进行类比、迁移的能力.2、使学生理解如何用数学工具将物理规律建立成新模型3、训练学生的空间想象能力的演绎思维能力.4、努力培养学生的实际动手操作能力.三、情感目标1、通过了解我国的电力事业的发展培养学生的爱国热情2、让学生在学习的过程中体会到三相交流电的对称美教学建议教材分析三相电流在生产和生活中有广泛的应用，学生应对它有一定的了解.但这里只对学生可能接触较多的知识做些介绍，而不涉及太多实际应用中的具体问题.三相交变电流在生产生活实际中应用广泛，所以其基本常识应让每个学生了解.教法建议11、在介绍三相交变电流的产生时，除课本中提供的插图外，教师可以再找一些图片或模型，使学生明白，三个相同的线圈同时在同一磁场中转动，产生三相交变电流，它们依次落后1/3周期.三相交变电流就是三个相同的交变电流，它们具有相同的值、周期、频率.每一个交变电流是一个单相电.2、要让学生知道，三个线圈相互独立，每一个都可以相当于一个独立的电源单独供电.由于三个线圈平面依次相差120o角.它们达到值（或零）的时间就依次相差1/3周期.用挂图配合三相电机的模型演示，效果很好.让三个线圈通过星形连接或三角形连接后对外供电，一方面比用三个交变电流单独供电大大节省了线路的材料，另一方面，可同时提供两种不同电压值的交变电流.教师应组织学生观察生活实际中的交变电流的连接方式，理解课本中所介绍的三相电的连接.【教案二】【教学目标与要求】一、知识目标1、了解力矩和力偶的概念；理解力的平移原理；2、掌握力偶性质。

《交变电流》教案《交变电流》教案「篇一」教学目标知识目标（1）知道电流表的符号和用途．（2）知道电流表的正确读数方法．（3）知道电流表的使用规则．能力目标通过观察和实验，形成电学实验的初步技能．情感目标养成科学的态度，体验科学精神．教学建议教材分析教材介绍了一些物理课上常见的电流表，有电流计、教学演示用电流表、学生用电流表．说明电流表能够测量电流．详细介绍了电流表的读数，注意零刻度线、量程有两个、每个量程对应有最小刻度、接线柱有三个且分正负．要求学生能够根据实际情况读出电流表的示数．教材又详细介绍了电流表的使用规则，对于连接方式画出了参考图，并分析了在电路中电流表测是测量哪部分的电流．对于接线柱的连接，教材画出了参考图分析了如何连接才是正确的．选择量程问题，教材讲解了选择量程的具体方法，要注意先选用较大量程，并用试触的方法．对于不能直接连接在电源两极上，教材用图示分析了其做法的错误．教材最后提出了思考的问题，学生应的联系实际，注意想像选择不同接线柱的物理图景，分析出正确的方法．教法建议本节教学要注意观察和实验，有条件的可以边授课边学生实验探究的方式进行．学生联系实际学习，教师要提供不同的电流表让学生观察，接触实际的材料．教师还可以提供大量的电流表的资料，增长学生的见识．电流表读数的教学，要注意讲清三个接线柱对应着两个量程，要通过练习掌握电流表的读数．电流表的使用，要联系实际学习，学生可以动手连接并分析电流表这些用法的原因．分析一些电路图中电流表的使用是否正确，并如何改正．教学设计方案【重难点分析】学生使用电学测量仪器，所以电流表是本节的重点和难点，学生要会读数和使用．【教学过程设计】一．电流表教师可以提供实际资料，如各种电流计、教师演示用电流表、学生电流表，对于学生电流表可以提供多种，例如零刻度线在左边的、左面是负刻度的、一个负两个正接线柱的、一个正和两个负接线柱的电流表．本处学生要接触实际材料，切实联系科学实际．在此基础上，教师介绍电流表的符合和用途．二．电流表的示数方法1、讲清电流表的接线柱、对应的量程、每个量程所对应的最小刻度．并出示制作的表盘和指针让学生根据所连接的接线柱判断所选用的量程，根据指针的位置读出电流表的读数．可以使学生思考没给出接线柱的连接是电流的读数可能是多少，可以让学生思考某个电流值要选用什么量程，为什么．方法2、对于基础较好的班级可以用实验探究的方法，教师提供电流表，学生自行设计方法，电流表的一些问题如：电流表的三个接线柱的用途和用法；电流表的两个量程、最小刻度；电流的读数．教师可以指导学生的探究过程，注意学生在学习过程中遇到的问题，帮助学生形成正确的学习方法．三．电流表的使用方法1、教师要注意结合电路图来帮助学生学习电流表的四个使用规则，要注意引导学生想像物理过程，分析这些使用电流表方法的原因．对于电流表的连接方式，可以由电流是测电路的某点处的电流入手，把电流表接到电路的某点处应当是串联．结合电路图分析各种电流表的测量，并会判断一些电路图中电流表的作用．对于电流表接线柱的连接，讲清电流由电流表的正接线柱流进和从负接线柱流出的过程，要结合电路图分析，发现电路图中的问题．可以由学生实际连接，从电源的正极开始连线，连接电流表时连接正接线柱，又从负接线柱连线，经过电路连回电源的负极．学生感受电流表是如何在电路中连接的．对于电流表的量程，在第二个问题"电流表的读数"中已经介绍过了，这里学生比较好理解选择量程的意义，只是介绍清楚具体的实现方法，选择较大量程用导线试触的方法就可以了，可以让学生亲自实践，体会这种方法的意义，从而深入理解电流表量程的选择问题．对于电流表不能连在短路的电路中，由于没有电阻的知识，所以本处宜形成学生的观念，在电阻学习中再深入讲解，教师可以结合电路图提高学生的观察能力，分析电路中哪些有短路的现象并如何改正．方法2、对于基础较好的班级，可以用学生实验探究的方法，教师提供实验仪器，并提供一些可能用到的电路图，学生自行设计实验方案，完成教师提供的课题，教师可以参考的课题有：电流表的应当如何连到电路中；分析电路中电流表的作用；怎样才能安全使用电流表．教师要注重学生的学习过程，及时纠正学生在分析问题、设计方案、实施方案、得出结论的过程中错误，并建立学生正确的学习方法．【板书设计】一．电流表1．电流表的符号：2．电流表的作用：测量电路中的电流．二．电流表的示数1．量程：0－0.6A；0－3A2．对应的最小刻度：0.02A；0.1A三．电流表的使用1．电流表要串联在电路中2．正负接线柱的`接法要正确：电流从正接线柱流入，从负接线柱流出．3．被测电流不要超过电流表的量程：先选用较大量程，用导线试触．4．绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上．探究活动【课题】电流表的种类、原理、构造。

高中物理《3.3交变电流》导学案3、3交变电流》导学案【学习目标】1、了解交变电流怎样产生2、了解交变电流主要特征物理量3、知道交变电流能通过电容器的原因【重点】交变电流主要特征物理量【难点】交变电流通过电容器的原因【学情调查、情境导入】知识复习法拉第电磁感应定律表达式___________N匝线圈感应电动势表达式_______区别：磁通量____ 磁通量的变化量____ 磁通量的变化率_____【自主学习、合作探究】1交流发电机：①交流发电机也是由______和______组成，无论是______转动还是_______转动，都是使得穿过线圈的____________________，在线圈中激发___________，如果线圈的两端连接用电器，形成_______，电路中就会产生电流。

②_____、______随时间做_______变化的电流叫做交变电流，简称_____(____)电流只沿一个方向流动，叫做_____（____）。

2交流的变化规律：①日常生活中的交流电，电流、电压随时间按____________的规律变化，叫做正弦式电流i=_______________u=________________公式中Im,，Um分别是电流，电压的________，叫做交流的_________。

②交变电流完成___次周期性变化所用的时间叫做交流的_____、交变电流在1s内发生_______________叫做交流的频率。

符号____单位____，我刚使用的交变电流频率是________。

3交流能够通过电容器：电容器能够“_____________，_____________”利用这一特点，如图3、3-8电容器能把混杂在直流中的_______成分滤掉。

如图3、3-9电容器把音频信号传到下一级，而不让_______通过。

4交流的有效值：Ue、Ie分别代表交流电压、电流的________，有效值和峰值的关系__________，__________,我们通常说的220V是交流电压的_____值。

第五章交变电流第一节《交变电流》导学案教学目标:1、理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面及中性面的准确含义；2、掌握交变电流的变化规律及表示方法；3、理解交变电流的瞬时值和最大值；4、掌握交变电流的变化图像及应用。

教学重点：交变电流产生的物理过程的分析。

教学难点：交变电流的变化规律及应用。

（一）引入新课一、交变电流：演示实验：将手摇发电机模型与两个发光二极管组成闭合电路。

当线框快课本P31速转动时，观察到什么现象? 这种大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做。

方向不随时间变化的电流称为__ ____，大小和方向都不随时间变化的电流称为_ ．二、交变电流的产生：上图为交流发电机示意图。

假定线圈沿逆时针方向匀速转动，从甲图至丁图，考虑回答下列问题。

1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？2、在线圈由乙转到丙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？3、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？4、在线圈由丁转到甲的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？5、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？6、大致画出通过电流表的电流随时间的变化曲线，假设从E经过负载流向F的电流记为正方向，反之为负。

在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。

7.中性面是指在磁场中线圈与垂直的平面，此位置穿过闭合线圈的磁通量为，磁通量的变化率为，感应电动势为。

总结:（1）（甲）（丙）中性面（线圈与磁感线垂直的平面）特点: a. 磁通量Φ最大b. E＝0，磁通量的变化率ΔΦ/Δt为零c. 当线圈转至中性面时，电流方向发生改变d. 线圈转动一周电流方向改变两次（2）（乙）（丁）感应电动势的最大值面（线圈垂直中性面）特点：a. 磁通量Φ为0b. E最大，磁通量的变化率ΔΦ/Δt最大三、交变电流的变化规律:1、线圈在__ __磁场中绕___ ____ _ _的轴匀速转动时，产生交变电流，此交变电流按正弦规律变化叫做______ _____ _____电流。

第三章交变电流第1节交变电流【学习目标】1.通过实验观察交变电流的方向。

2.会分析交变电流的产生过程，会推导交变电流电动势的表达式。

3.掌握什么是正弦式交变电流，会运用正弦式交变电流的瞬时值表达式(重点)。

【知识储备】问题1：产生感应电流的条件？问题2：如何判断感应电流方向？问题3：产生感应电动势的条件？问题4：感应电动势公式？问题5：二极管的特点？【课前预习】一、交变电流1．波形图：在显示屏上显示的电压(或电流)随时间变化的图像。

2．交变电流：随时间做的电流，简称交流。

3．直流：不随时间变化的电流，如电池供给的电流、日常使用的各种充电器输出的电流等。

二、交变电流的产生和变化规律1、交变电流的产生（1）产生条件：在匀强磁场中，矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

（2）中性面：线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场时所在的平面。

特点∶磁通量最（大或小），E感= ，I感= 。

（3）峰值面：与中性面垂直的平面∶磁通量为0，E感最大，I感最大。

峰值：表达式中的E m、U m、I m分别为电动势、电压和电流可能达到的最大值，叫作峰值。

（4）线圈每转动一周，两次经过中性面，交流电的方向改变次。

【新课引入】问题：用电压传感器先观察电池供给的电压的波形，再观察学生电源交流挡供给的电压的波形。

这两种波形有什么差异？【演示实验】手摇发电机现象： 说明： 思考1：发电机为何会产生交流电？问题：线圈转动时，哪几条边在切割磁感线？交流发电机的基本构造【自主探究】定性分析在线圈由甲转到乙的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？ 在线圈由丙转到丁的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？【合作探究】定量计算匀强磁场B,线圈从中性面开始转动，角速度ω。

经过时间 t ，线圈转到如图所示位置，已知AB 和CD 的长度为L ，AD 和BC 的长度为d ，求线圈中的感应电动势的表达式: 经过时间t ，线框转过的角度θ= ；AB 和CD 的速度：v= ； 与磁感线垂直的速度：v ⊥= ； AB 边中的感应电动势e 1= ； 线圈中的感应电动势e=2e 1= ； 注意：S 表示线框的面积。

【学习目标】1.理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面.2.掌握交变电流的变化规律及表示方法.3.理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义.【重点、难点】 1.交变电流产生的物理过程的分析；2.交变电流的变化规律及应用.【课堂导学】一、交变电流交变电流：和都随时间做的电流叫做交变电流，简称交流（AC）。

电压和电流随时间按变化的交流电叫正弦交变电流。

方向不随时间变化的电流称为（DC）。

二、交变电流的产生发电机的原理：线圈abcd处在磁场中，线圈的ab边和cd边连在金属滑环上；用导体做的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。

假定线圈沿逆时针方向匀速转动，考虑以下几个问题。

(1)矩形线圈转动过程中，哪些边会产生电动势？（2）请根据立体图画出平面图。

（3）线圈由甲转到乙的过程中，ab边的电流方向向哪？线圈由丙转到丁的过程中，ab边的电流方向向哪？（4）当线圈转到什么位置时没有电流，线圈转到什么位置时，电流最大？为什么？这些位置的磁通量及磁通量的变化有什么特点？（5）线圈每转一周，电流方向改变几次？电流改变方向的时刻发生在哪个位置？1．定义中性面：线圈平面与磁感线 的位置叫中性面。

图中， 处于中性面。

①线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ ，tΔΔφ= ，（B//v ），导体不切割磁感线，所以E= ，I= 。

线圈处于中性面垂直位置时，穿过线圈Φ ，tΔΔφ= ，（B ⊥v ），导体垂直切割磁感线，所以E ，I 。

②线圈越过中性面，线圈中感应电流方向要 。

线圈转一周，有 次经过中性面，所以每转一周电流方向改变两次改变 次。

2.交变电流的产生思考与讨论1：填写下列五个位置的感应电动势大小和电流方向E= E= E= E= E=：交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角（或者表示线圈转动经过的时间t ），纵坐标表示感应电动势e （感应电流i ）,大致画出下列图像，规定a 到b 的方向为正。

高中物理交变电流学案新人教版选修交变电流教案新人教版选修1-1一、知识梳理一、交流发电机1、各种发电机都是有固定不动的“定子”和能够连续转动的“转子”组成、2、大小和方向随时间做周期性变化的的电流叫做交变电流，简称交流。

3、各种电池供给的电流只沿一个方向流动，叫做直流、二、交流的变化规律1、由电网供给的交变电流的数学表达式：电流i＝Imsinwt，电压u＝Umsinwt，式中Im、Um分别是电流、电压的最大值，叫做交流的峰值。

2、交变电流的大小和方向在不断地变化，我们把交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期，通常用T表示，它的单位是秒（s）。

3、叫做交流的频率，频率通常用f表示，它的单位是，简称，符号是、4、频率和周期的关系：或、5、我国使用的交变电流的频率是 Hz，则周期为 s、三、交流能够通过电容器1、交流电能够通过电容器，所以电容器在交流电路中能起到“ ”的作用、2、电容器能够“ 、”，这一点在电子技术中有重要应用、四、交流的有效值1、交流的有效值是根据规定的：把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相等的时间里它们产生的热量相等，我们就把这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值。

2、按正弦规律变化的交流，它的有效值和峰值之间的确定关系：、、（用Ie、Ue、Im、Um分别表示交流电压、电流的有效值和峰值）二、例题分析例1、一个电热器接在220V交流电路上，发热功率为1Kw，如果把它接在直流电路中，使其功率也是1kW，直流电路的电压必须是V；一个电容器接在交流电路上，击穿与否，取决于交流电压的瞬时值是否超过电容器的耐压，连接在220V交流电源两端的电容器要能正常工作，其耐压必须大于 V、例2、如图所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交变电流随时间变化的图像，由图可知：电流的最大值为 A；有效值为 A；交流的周期为 s；频率为 Hz三、课后练习1、频率为50Hz的正弦电流对人体的安全电压有效值不能超过36V，这个交流电压的周期 s，峰值是 V、2、频率为50Hz的交流电流，其方向每秒改变的次数和一个周期内达到最大值的次数是（）A、25次、1次B、50次、1次C、100次、2次D、200次、2次3、家庭照明用电的交变电压是220V，这“220V是指（）A、交流电电压的瞬时值B、交流电电压的最大值C、交流电电压的平均值D、交流电电压的有效值4、有一正弦交变电流的瞬时值表达式为，那么它的电流有效值是（）A、10AB、AC、314AD、50A【选做题】对电容器能通交流电流的原因，下列说法中正确的是（）A、当电容器接到交流上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B、当电容器接到交流上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C、在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D、在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器。

5.1交变电流导学案【教学目标】1．理解交变电流的产生原理2．掌握交变电流的变化规律及表示方法3．理解交流电的瞬时值，最大值及中性面的概念4．培养观察能力、空间想象能力以及立体图转化为平面图形的能力【教学重难点】1．重点是交变电流产生的物理过程分析2．难点是交变电流的变化规律及应用【教学过程】一、基本知识导学：阅读课本31-33页，认识一下基本概念。

1、△恒定电流：和都不随时间而改变的电流叫恒定电流。

△直流：不随时间变化的电流称为直流。

△交变电流：和随时间周期性变化的电流叫。

2、图中甲和丙线圈所在的平面称为中性面。

此时，通过线圈的磁通量（最大还是最小）3、正弦交变电流：。

感应电动势的瞬时表达式：当负载是电灯等纯电阻用电器时，负载两端的电压表达式：流过的电流表达式：4、电动势的峰值：5、发电机的基本构成：①②发电机的基本种类：①②二、重难点探究：1、交变电流的产生原理：如课本上图5.1-3所示，假定线圈沿逆时针方向匀速转动，产生了正弦交变电流。

请同学按照以下思路分析线圈转动一周的过程中线圈中的电流情况。

①图中矩形线圈转动过程中，哪些边会产生电动势？②在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？过程甲→乙乙→丙丙→丁丁→甲电流方向③当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？④这些位置磁通量及磁通量的变化率等还有什么特点？⑤大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E经过负载流向F的电流记为正，反之为负。

在横坐标上标出线圈到达甲乙丙丁几个位置时对应的时刻。

总结：【反馈练习】1.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流, 以下说法中正确的是:（ ） A 、线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 B 、线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C 、线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D 、线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次2.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，穿过线圈平面的磁通量Φ与产生的感应电动势e 的大小关系正确的是 （ ）A ．Φ最大，e 最大．B ．Φ最小，e 最小．C ．Φ最大，e 最小．D ．Φ最小，e 最大． 2、交变电流的变化规律 （1）推导（画出侧视图）在磁感应强度B 的匀强磁场中，矩形线圈逆时针绕中轴匀速转动，角速度ω。

3.3 交变电流[学习目标定位] 1.了解交变电流是怎样产生的.2.定性了解交变电流的变化规律及其图象表示和主要特征物理量.3.知道交流电能通过电容器的原因，了解交流电这一特性在电子技术中的应用．一、交流发电机1．发电原理：由于转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生了感应电动势．2．交变电流：大小、方向随时间做周期性变化的电流，简称交流．方向不随时间变化的电流叫直流．二、正弦式电流的变化规律1．定义：电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的交流电叫做正弦式电流．2．图象：正弦图象．3．表达式：i＝ωt ，u＝ωt，式中、分别是电流、电压的最大值，叫做交流的峰值．4．交变电流的有效值(、)(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的：把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相同的时间里它们产生的热量相等，我们就把这个直流电压、电流的数值叫做这一交流的有效值．(2)对正弦式交变电流，其有效值和峰值之间存在着如下的关系：＝≈0.707＝≈0.707三、交流电能通过电容器电容器具有“隔直流，通交流”的特点，故在电子技术中广泛应用.一、交流发电机[问题设计]1．你是怎样区别直流电流和交变电流的？这两种电流有何根本区别？答案大小、方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，各种电池供给的只沿一个方向流动的电流叫做直流．这两种电流的根本区别在于交变电流的方向随时间做周期性变化，直流电流的方向不随时间变化．2．交变电流是怎样产生的？交流发电机的结构如何？答案在实际中，交变电流是由交流发电机产生的．发电机的原理是利用磁场与线圈间的相对转动使穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生感应电动势，这一感应电动势是交变的电动势，从而与用电器形成的闭合电路中产生的电流是交变电流．各种交流发电机都是由固定不动的定子和能够连续转动的转子组成．有的发电机线圈转动，磁体不动称为旋转电枢式发电机．有的发电机线圈不动，磁体转动，称为旋转磁极式发电机．[要点提炼]1．直流电和交变电流(1)直流电：方向不随时间变化的电流，称为直流电，简称直流，用字母“”或符号“－”表示．(2)交变电流：大小、方向随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用字母“”或符号“～”表示．注意电流方向随时间做周期性变化，是交流电的最主要特征，也是交流电与直流电的最主要的区别．2．交流发电机的原理当闭合线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，因而在线圈中就产生感应电流．线圈做周期性的运动，在线圈中就产生了大小和方向随时间变化的交变电流．二、交流的变化规律[问题设计]电网供给的交流电经过降压后使灯泡发光，把示波器的两个输入端接到灯泡的两端，在荧光屏上观察到灯泡两端的电压随时间变化的曲线. 请仔细观察图线，我国电网中的交流电，它的电压、电流随时间按什么函数规律变化．答案正弦函数[要点提炼]正弦交流电1．定义：交变电流的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化叫做正弦式交流电．2．表达式：电流i＝ωt ，电压u＝ωt.3．图象(如图1所示)图1[延伸思考]家里电灯用的是交变电流，电流在最大值和零之间不断变化，但为什么我们看不到电灯的闪烁？答案交流电的周期是0.02 s，电流每周期内两次达最大值，两次为零，所以电灯两次最亮的时间间隔仅0.01 s，比人眼的视觉暂留时间要小，所以感觉不到电灯的闪烁．另外由于电灯发光是灯丝高温炽热发光，灯丝的温度变化需要一定的时间，而电流两次最大的时间间隔很短，灯丝的温度、亮度不会有明显的变化．三、交流能够通过电容器[问题设计]按图2和图3所示电路，让同一小灯泡与电容器串联后分别接上直流电源和交流电源，观察灯泡的发光情况．图2图31．根据观察到的现象你能得出什么结论？答案交流电能够“通过”电容器，直流电不能通过电容器．电容器具有“隔直流、通交流”的作用．2．交流电是如何“通过”电容器的？它与交流电通过电阻有什么不同？答案由于交流电的电压值随时间不断变化，电容器接到交流电源两端时，如果电压升高，则电容器充电，在电路中形成充电电流．经过峰值以后，交流电压降低，电容器放电，形成放电电流．尽管电荷实际上并没有越过两极板间的介质，但从外电路看来，导线中的电荷确实在流动，所以，电容器的充电和放电表现为交流电“通过”了电容器．交流电通过电阻时确实有电荷在电阻导体中定向移动，而交流电通过电容器时电荷实际上并没有越过两极板间的介质．[要点提炼]1．电容器具有“隔直流、通交流”的作用．交流电“通过”电容器，实质上是电容器的反复充电和放电过程的表现．2．电容器在电子技术中的应用(1)滤波电容器：电容器能够把混杂在直流中的交流成分滤掉，称为滤波电容器．(2)隔直电容器：在收音机的音频放大电路中电容器能够把音频信号传到下一级，而不让直流成分通过，称为隔直电容器．四、交流的有效值[问题设计]1．我们常说“照明电路的电压是220 V，动力电路的电压是380 V”指的是交流电压的什么值？答案有效值2．正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系如何？答案＝≈0.707＝≈0.707[要点提炼]交变电流的瞬时值、最大值和有效值1．瞬时值和最大值：瞬时值是交变电流某一时刻的值，瞬时值是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同．瞬时值中最大的叫最大值．2．有效值：交流的有效值是根据电流的热效应规定的：把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相等的时间里它们产生的热量相等，就把这个直流电压、电流的数值，叫该交变电流的有效值．分别用“、”表示．3．我们通常说家庭电路的电压是220 V，是指有效值．各种使用交变电流的电器设备上所标的是额定电压和额定电流的有效值，一般交流电流表和交流电压表测量的数值也都是有效值．对电容器来说，其击穿电压值应小于交流的最大值．以后提到交变电流的数值，凡没有特别说明的，都是指有效值．一、交流电的理解例1下图中属于交变电流的是()解析根据交变电流的定义判断，大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流．符合此定义的是B、C两图，A、D两图中只是电流的大小做周期性变化，方向未变，不符合定义．答案例2一个按正弦函数规律变化的交变电流的i－t图象如图4所示，根据图象可以断定()图4A．交变电流的频率f＝0.2B．交变电流的有效值＝14.14 AC．交变电流瞬时值表达式i＝20 (0.02t) AD．在t＝时刻，电流的大小与其有效值相等解析从题图中可以看出，交变电流的最大值为＝20 A．有效值为＝＝A＝10 A＝14.14 A 交变电流的周期为T＝0.02 s，所以f＝＝50交变电流的瞬时值表达式为i＝ωt＝2π＝20 (314t) A在t＝时，交变电流的瞬时值为i＝t＝＝＝，所以答案为B、D项．答案二、电容器对交流电的影响例3如图5所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时()图5A．电灯变暗B．电灯变亮C．电灯亮度不变D．不能确定解析直流电不能通过电容器，而交流电能“通过”电容器，且交流电的频率越高，电流的“通过”能力也越高，所以B选项正确．答案 B三、交流电的有效值例4某一电热器接在U＝110 V的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到交流电源上，每秒产生的热量为2Q，则该交流电压的最大值是()A ．110 VB ．110 VC ．220 VD ．220 V解析 设电热器的电阻为R.当电热器接在U ＝110 V 的直流电源上时，Q ＝ t当电热器改接到交流电源上时，2Q ＝2m ()2U R t两式相比，得＝2U ＝220 V.故选C.答案C1．(交流电的理解)关于交变电流与直流电流的说法中，正确的是( )A ．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B ．直流电流的大小可以变化，但方向一定不变C ．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D ．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化答案2．(正弦交流电的规律)某交变电流电压的表达式为u ＝220 (100πt) V ，关于这个交变电流的下列说法中正确的是( )A ．频率为100B ．电压的有效值为220 VC ．电压的峰值为311 VD ．周期为0.05 s答案解析 由表达式可直接求出电压的峰值＝220 V≈311 V ，有效值＝＝220 V ，故B 、C 选项正确；因ω＝100π ，故交变电流的周期T ＝＝0.02 s ，频率f ＝＝ ＝50 ，故A 、D 选项错误．3．(交流电的有效值)如图6所示为一交变电流的电流随时间变化的图象，此交变电流的有效值是()图6A ．5 AB ．5 AC ．3.5 AD ．3.5 A答案 B解析 使此交变电流通过电阻R ，在一个周期内产生的热量为Q 交＝R·＋R·＝(＋)R·，式中I1＝4 A ，I2＝3 A ，T ＝0.02 s.设另一直流电流I ，则通过相同的电阻R 在相同时间(T ＝0.02 s)内产生的热量为：Q 直＝I2. 根据有效值的定义，由Q 直＝Q 交，即I2＝(＋)R·得I ＝ ＝ A ＝5 A.这个直流电流就称为此交变电流的有效值．4．(电容器对交流电的影响)在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有交流成分，又有直流成分，如果只要把交流成分输送到下一级，应该采用如图7所示电路中的电路图(填“a”或“b”)．其中的电容器叫(填“溶波电容器”或“隔直电容器”)，它的作用是．图7答案b隔直电容器隔直流、通交流。

交变电流导学案教学目标：1 •会观察电流(或电压)的波形图，理解交变电流、直流的概念2•分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情境下问题的能力。

3 •知道交变电流的变化规律即表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理意义。

教学重点：交变电流的产生及表达式的推导教学难点：交变电流的产生及推导学生自主学习：1 •交变电流的产生和变化规律________ 和________ 时间做 ___________ 化的电流叫做交变电流，简称交流随时间变化的电流称为直流。

大小和方向都不随时间变化的电流叫做_____________ 电流2 .中性面： ____________________________________特占］磁通量 _________ ，磁通量的变化量________ 磁通量的变化率__________ 寸点* 感应电动势e = __________ ， _____ 应电流感应电流方向__________ 线圈转动一周，感应电流方向改变__________ 次3. 正弦式电流的产生和变化规律(1)产生考虑下面几个问题：1. 图中在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动2. 在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动3. 线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大4. 大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E经负载流向F的电流为正，反之为负。

在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。

(2)变化规律根据图回答下面几个问题：①线圈与中性面的夹角是多少②ab边速度多大③ab边速度方向与磁场方向夹角多大④ab边产生感应电动势多大⑤线圈中感应电动势多大(1) 函数形式：N匝面积为S的线圈绕垂直磁场平行线圈平面的轴以角速度转动,(2)图象：正弦式图像:锯齿形扫描电压波形:矩形脉冲波形:例1 矩形线圈abed 的边长ab=cd=40cm,bc=da=30cm,共有200 匝，以300r/min的转速在磁感强度为的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴OO匀速转动，在t=0时刻处于图所示位置.此线圈产生的感应电动势最大值E= _____________________ V,有效值为E= V,再转过。

5．1 交变电流【学习目标】一、明白交变电流的概念及交变电流的产生原理；二、明白什么是中性面，中性面的特点。

3、把握交变电流的转变规律和三角函数表达式。

4、了解几种常见交变电流的波形。

【知识探讨】一、交变电流和直流电的区别阅读讲义P31第1-2自然段试探并回答以下问题一、交变电流：____________________________________________________.二、直流电：__________________________.和恒定电流的区别？例一、以下图中_______是直流电？___________是交变电流？试探：交变电流和直流有什么区别？归纳总结：只要________改变的电流确实是交变电流.二、交变电流的产生一、产生机理：观看讲义P31做一做的实验演示，探讨电流表中电流的特点(大小和方向是不是转变,如何转变等)：__________________________________________。

实验现象说明当线圈绕________________________转动时，能够产生交变电流。

二、交变电流方向判定：应用产生感应电流的条件，判定以下图中线圈处于甲、乙、丙、丁四个位置时是不是产生感应电流？假设有,判定出并标在以下图中。

假设无，请说明缘故。

练习1：线圈在如图甲所示的匀强磁场中匀速转动，请标出乙图中a和d在不同位置时的电流方向（用点或叉表示）依照2-1中判定结果试探：①当a端在S面下侧转动时，线圈中电流方向是不是改变？______。

在S面双侧呢？______②当线圈处在S面上时线圈中感应电动势多大？_______。

感应电流多大？________③线圈每通过S面一次，电流方向改变几回？_______。

那么线圈转动一周进程中，电流方向改变几回？________。

咱们把与磁场方向垂直的面叫____________。

归纳总结：中性面的特点：线圈处于中性面时穿过线圈的磁通量_______，磁通量转变率_______。

《§5.1交变电流》导学案主备人：张西永审核：授课时间：班级：姓名：【学习目标】1．认识交变电流2．理解交变电流的产生原理，掌握交变电流的变化规律3．掌握交变电流的表示方法，理解交流电的瞬时值，最大值4．培养观察能力、空间想象能力以及立体图转化为平面图形的能力【学习重点】交变电流产生分析及变化规律的推导【学习难点】交变电流的变化规律及应用自主学习案1．交变电流：和随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流．下图中_______是直流电，___________是交变电流。

2．正弦式电流（1）定义：随时间按规律变化的电流叫做正弦式电流．（2）正弦式电流产生：当线圈在磁场中绕于磁场方向的轴做转动时，线圈中就产生正弦式电流．（3）正弦式电流的规律：假定线圈从跟磁感线垂直的平面（也叫中性面）开始转动，则产生的交变电流的瞬时值表达式为i＝I m sinωt；电动势瞬时值的表达式为e＝；电压瞬时值表达式为u＝．课堂互动案学习札记探究1 交变电流的产生【观察与思考】交变电流产生的过程分析。

特殊位置甲乙丙丁甲B与S的关系磁通量磁通量变化率感应电动势感应电流4个过程中甲→乙乙→丙丙→丁丁→甲Φ的变化电流方向规律总结：（1）在线圈转动时，磁通量最大时，磁通量的变化率__________；磁通量为0时，磁通量变化率_______；感应电动势的大小由_____________________决定，与___________无关。

（2）线圈转动一周，感应电流方向改变______次（3）中性面：_______________________________，如图有________、_________位置；中性面的相关特点：磁通量___________，磁通量的变化率____________，感应电动势e＝________，________感应电流探究2用函数表达式描述交变电流【思考与讨论1】从中性面计时，t时刻线圈中的感应电动势e的推导。

高中物理 5.1交变电流学案新人教版选修【学习目标】1、理解交变电流、直流的概念。

2、会分析线圈转动过程中电动势和电流方向的变化，能运用基本原理解决实际问题3、知道交变电流的变化规律及表示方法，知道峰值、瞬时值的意义。

4、体会科学探究的精神。

【自主学习】阅读教材内容，完成自主学习部分。

一、交变电流：________和________随时间做_________变化的电流叫做交变电流，简称交流。

________不随时间变化的电流称为直流。

大小和方向都不随时间变化的电流叫做_________电流二、交变电流的产生a(b)d(c)Ba(b)d(c)Ba(b)d(c)Bd(c)a(b)Ba(b)d(c)B甲戊丁丙乙1、过程分析特殊位置甲乙丙丁戊B与S的关系磁通量Φ的大小4个过程中Φ的变化电流方向磁通量Φ的变化率2、中性面：_______________________________磁通量___________特点磁通量的变化率____________ 感应电动势e＝________，感应电流i＝________ 感应电流方向______，线圈转动一周，感应电流方向改变____次三、交变电流的变化规律从中性面计时，t时刻线圈中的感应电动势e的推导：a(b)d(c)Bθ思考：什么是交变电流的峰值、瞬时值、交流电的图像是什么样的？自主完成以下习题：1、两电路中的电流分别为图a和图b所示，试判断a、b是否为交变电流？tiObtiOa2、正弦交变电动势的最大值出现在（）A、线圈经过中性面时B、穿过线圈的磁通量为零时C、穿过线圈的磁通量变化最快时D、线圈边框的速度与磁感线垂直时【合作探究】小组探究，统一答案，进行分组展示。

1、如图所示的各电流中不是交流电的是：（）【课堂检测】1、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电瞬时值的表达式为i=0、2sin100πt，从t＝0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为（）A、1/50 sB、1/100 sC、1/200 sD1/400 s2、如图所示的100匝矩形线框绕OO′轴匀速转动，转速为120r/min。