【学案导学设计】2014-2015学年高中物理 精讲精析精练 第17点 交变电流图像理解的“一二三” 沪科版选修3-2

交变电流
[考点方向]
1、交变电流的产生和变化规律
2、有效值
3、*三相交流电的接法，电容、电感对交流的阻碍作用
4、变压器的规律及电路分析
[联系实际与综合]
①远距离输电。

②触电保安器。

③交流发电机。

[说明]
⑴主要以选择题形式出现，难度中等
⑵交流电的产生和变化规律：N匝面积为S的线框从中性面开始计时，绕垂直磁场B的轴以角速度ω匀速转动
e=E m sinωt ， E m=NBSω
i=I m sinωt ， I m=E m／R总
u=U m sinωt ， U m=I m R
⑶有效值
①交流与某直流分别对同一电阻供电相同时间产生的热量相同，则该直流（电流I、电压U等）叫该交流（电流I、电压U）的有效值
②正弦或余弦交流：E=E m／， I=I m／， U=U m／
③用电器上的额定值、交流电表上的读数、不做特别说明的交流值均指有效值，计算电功、电热时要用有效值而不用平均值，但计算通过截面电量时却要用平均值。

⑷变压器
①变压器不能变蓄电池等恒定电流；能变交流电的电流和电压，但不能变功率和频率。

②U0／n0=U1／n1=U2／n2=…=U N n N， n0I0=n1I1＋n2I2＋…＋n N I N
③分析副线圈中负载变化引起各部分电路U、I、P等变化时，注意原线圈是否有用电器
④如图，变压器原副线圈匝数比n1／n2，负载R，则变压器与负载R（虚线部分）可等效为R′R′＝（n1／n2）2 R。

第14点 把握两个特殊位置，理解交变电流的变化规律线圈绕垂直于匀强磁场且沿线圈平面的轴匀速转动时，会产生大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流．交变电流最大值和方向的改变出现在两个特殊位置上，即中性面和垂直于中性面两个位置．把握这两个位置，对理解交变电流的变化规律十分重要． 1．中性面(1)如图1甲所示，线圈平面与磁感线垂直时的位置即为中性面位置．线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ最大．(2)如图乙所示，此时ab 、cd 边的速度方向与磁场方向平行，不切割磁感线，所以线圈中的感应电动势及感应电流均为零．从中性面开始计时，感应电动势随时间的变化关系式为e ＝nBSωsin ωt ，其图像如图丙所示．(3)从中性面开始计时，线圈中磁通量随时间的变化关系式为Φ＝BS cos ωt ，Φ－t 图像如图丁所示，特别需要注意t ＝0时刻，即线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ最大，但图像斜率为零(最小)，由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt得此时感应电动势为零．图12．中性面的垂面(1)如图2甲所示，线圈平面与磁感线平行时的位置即为中性面的垂面．线圈处于垂直中性面位置时，穿过线圈的Φ为零．(2)如图乙所示，此时ab 、cd 边的速度方向与磁场方向垂直，切割磁感线有效速度最大，所以线圈中的感应电动势及感应电流均为最大值．从垂直中性面开始计时，感应电动势随时间的变化关系式为e ＝nBSωcos ωt ，其图像如图丙所示．(3)从垂直中性面开始计时，线圈中磁通量随时间的变化关系式为 Φ＝BS sin ωt ，Φ－t图像如图丁所示，特别需要注意t ＝0时刻，即线圈处于垂直中性面位置时，穿过线圈的Φ为零，但图像斜率最大，由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt得此时感应电动势最大．图23．两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变．(2)线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．对点例题 如图3所示，一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴OO ′沿顺时针方向转动，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M 和N 相连．M 和N 又通过固定的电刷P 和Q 与电阻R 相连．在线圈转动过程中，通过电阻R 的电流 ( )图3A ．大小和方向都随时间做周期性变化B ．大小和方向都不随时间做周期性变化C ．大小不断变化，方向总是P →R →QD ．大小不断变化，方向总是Q →R →P解题指导 半圆环交替接触电刷，从而使输出电流方向不变，这是一个直流发电机模型，由右手定则知，外电路中电流方向是P→R→Q.答案 C如图4所示，矩形线圈ABCD放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈以相同的角速度分别绕OO′、AD、EF、AB轴线匀速转动，线圈中产生的最大感应电动势分别为E1、E2、E3、E4，则下列判断正确的是( )图4A．E1＝E2，E3＝E4B．E1＝E2＝E3，E4＝0C．E1＝E2＝E3＝E4D．E1＝E4，E2＝E3答案 B解析线圈以相同的角速度分别绕OO′、AD、EF轴线匀速转动时，线圈中产生的最大感应电动势的大小均为E m＝BSω，和转轴的位置没有关系；线圈绕AB轴线匀速转动时，线圈的AB、CD边没有切割磁感线，AD、BC边是同方向切割磁感线，所以整个回路中的感应电动势为零，选项B正确．。

5.1交变电流【要点导学】交变电流的产生.变化规律和基本物理量：1．交变电流：______和____都随时间做周期性变化的电流为交变电流.2、交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦交变电流.若线圈绕平行于磁感线的轴转动，则不产生感应电动势.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，将经过两个特殊位置，其特点分别是：(1)中性面：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面.线圈平面处于跟中性面重合的位置时；(a)线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于零；(b)磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零.(c)交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.(2)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变.3、交变电流的变化规律：当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=E m sinωt，其中E m=2NBL v=NBωS；i=I m sinωt，其中I m=E m/R。

当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=E m sinωt，其中E m=2NBL v=NBωS；i=I m sinωt，其中I m=E m/R。

例1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间：（）A.线圈平面与磁感线平行；B.通过线圈的磁通量最大；C.线圈中的感应电动势最大；D.线圈中感应电动势的方向突变。

例2、一矩形线圈，面积为s，匝数为N，在场强为B的匀强磁场中绕着轴oo’做匀速转动角速度为ω，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中性面位置开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的最大值？写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式？（2）若线圈中的电阻为R，则线圈中的电流的最大值为多少？写出线圈中的电流瞬时表达式。

解析：变式训练：一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度是100πrad/s。

高中物理 5.2描述交变电流物理量导学案(新人教版)选修描述交变电流的物理量【学习目标】1、理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系、2、理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系，知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小、【重点、难点】重点：交变电流的有效值、难点：对交变电流有效值的理解和相关的计算、预习案【自主学习】1、交变电流完成一次周期性变化的______称为交变电流的周期，通常用______表示，单位是______，交变电流在1s内完成周期性变化的______叫做它的频率，通常用_____表示，单位是______，周期和频率互为倒数，即______或______2、让交流与恒定电流分别通过______的电阻，如果在交流的一个______内它们产生的______相等，这个恒定电流的I、U叫做这个交流电流，电压的有效值。

3、正弦交变电流的有效值I,U与峰值Im，Um之间有如下的关系________________, ______________________【学始于疑】线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变化。

这说明，线圈转动速度越快，交变电流周期性变化的越快。

交变电流与恒定电流比较具有不同的特点，用那些量来描述交变电流呢？探究案【合作探究一】周期和频率问题1：如何描述线圈中交变电流的变化规律呢（1）、公式法：从中性面开始计时，（2）、图象法：如图所示问题2：、试确定时刻，图象坐标与线圈转动位置的对应关系？答：线圈转过的角度分别为：0、、、、。

问题3：用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢？启发式提问我们以前学过那种典型的周期性运动？他用什么物理量描述快慢？（匀速圆周运动）归纳总结1、交变电流的周期和频率。

（1）周期：我们把，叫做交变电流的周期。

周期用T表示，单位是s。

（2）频率：，叫做交变电流的频率。

频率用f表示，单位是Hz。

（3）周期和频率的关系是：【合作探究二】峰值和有效值问题1：写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式？问题2：峰值、有效值和平均值有什么区别？问题3、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是：，是不是对一切交变电流都是如此？问题4、在我们经常遇到的问题中，那些地方应用有效值？那些地方应用最大值？那些地方应用平均值？归纳总结：交变电流的峰值（Em，Im，Um）交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度。

高中物理选修3-2《交变电流是怎样产生的》教学设计教学环节教学内容及活动设计活动目标新课导入播放由学生自编、自导、自演的三幕物理幽默情景剧《电磁演义》。

第一幕：法拉第的发现（电磁感应定律）第二幕：“来拒去留”（楞次定律）第三幕：“特斯拉大战爱迪生”（交流直流之争）拍摄工具：iPhone 6视频特效处理软件：iMovie、Corel Video Studio X51. 让学生把精力从课间活动集中到课堂教学中来。

2. 通过物理幽默情景剧所展示的“电磁感应”“楞次定律”等物理概念，让学生回顾之前所学知识。

3. 借物理幽默情景剧最后一幕爱迪生和特斯拉的直流与交流之争，引入新课，提升学生的学习兴趣。

复习回顾复习回顾1. 教师提问：物理情景剧中反映了哪些物理现象或物理定律？学生回答：（1）电磁感应现象；（2）楞次定律。

2. 教师根据学生回答情况，教师给予点评、鼓励、补充。

3. 简述视频中最后一幕爱迪生和特斯拉的交流、直流之争，引入新课《交变电流是怎样产生的》。

简要回顾之前所学的上位知识，为下位知识的构建做好准备。

演示实验演示实验1. 实验器材：（1）手摇式发电机两台，一台设为交流档，一台设为直流档；（2）自制教学展示电路板一块（红蓝两个LED反向并联）；（3）零刻度线在中央的演示用电流表一只；（4）导线若干。

2. 实验过程（由学生操作、讲解）：（1）展示自制教学展示电路板：红蓝两个发光二极管（LED）反向并联，如图所示：将反向并联的LED用导线连接到教学用发电机的两端。

接直流发电机时，转动发电机手柄，两发光二极管中只有一个闪烁，接交流发电机时，转动发电机手柄，两反向并联的发光二极管交替闪烁，让学生解释这种现象的产生原因。

（2）分别将两台发电机接到零刻度线在中央的演示用电流表上，转动发电机手柄，电流表接直流发电机时，电流表指针向一边偏转，电流表接交流发电机时，电流表指针以零刻度线为中心左右摆动，让学生解释产生这种现象的原因。

《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 5.2表征交变电流的物理量导学案新人教版选修5、2描述交变电流的物理量【教学目标】1、理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系、2、理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系，知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小、【教学重点难点】重点：交变电流的有效值、难点：对交变电流有效值的理解和相关的计算、【自学导引】（一）描述交变电流变化快慢的物理量1、周期：交变电流完成一次________变化所需的时间，用T 表示，单位是___、2、频率：1s内交变电流完成周期性变化的_______，用f表示，单位是____、（1）关系：___________（2）我国工农业及生活用电的周期为______s，频率为_______Hz，电流方向每秒改变_______次、（二）描述交变电流大小的物理量1、峰值（1）定义：交变电流的电压、电流所能达到的_________(2)意义：用来表示电流的_______或电压的________(3)应用：电容器所能承受的电压要_____交流电压的峰值。

2、有效值（1）定义：使交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在_______内产生的______相等，就把这一恒定电流的电流值I与电压值U叫做这一交变电流的电流与电压的有效值、正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系：任何交谈电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用、★疑难辨析1、交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值、在计算交变电流通过导体产生的焦耳热，做功的电功率（瞬时功率除外）以及保险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值、2、交变电流的平均值其数值可用计算、3、在计算通过导体某一截面的电量时，只能用交变电流的平均值，★典例精析、例1：一交流电的电流随时间变化而变化的图象如图，此交变电流的有效值为（）A、5AB、5AC、3、5D、3、5A例2如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈内阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO’轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。

第16点 把握“等效〞紧扣“三同〞求交流电的有效值有效值是交流电中最重要的物理量，必须会求解，特别是正弦交流电的有效值，应记住公式．1．求交变电流有效值的方法有：(1)利用I ＝Im 2、U ＝Um 2、E ＝Em 2计算，只适用于正(余)弦式交流电． (2)非正弦式交流电有效值的求解应根据电流的热效应进展计算，其中，交变电流的有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应定义的，即让交变电流和直流电流通过一样的电阻，在一样的时间里假设产生的热量一样，如此交变电流(电压)的有效值就等于这个直流电流(电压)的值，即求解交变电流有效值问题必须在一样电阻、一样时间、一样热量的“三同〞原如此下求解．2．应用有效值要注意以下几点：(1)各种使用交流电的用电器上所标的额定电压、额定电流均指有效值．(2)交流电压表和交流电流表所测的数值为交流电压和电流的有效值．(3)在进展电功、电热、电功率的计算时，所代入的交流电压和电流的数值为有效值．(4)凡没有特别说明的，指的都是有效值．通常所说的照明电路电压是220 V 就是指的电压的有效值．对点例题 如图1所示是一交变电压随时间变化的图像，求此交变电压的有效值．图1解题指导 设非正弦交变电压的有效值为U′，直流电的电压为U ，让非正弦交变电压和直流电压分别加在同一电阻(设阻值为R)的两端，在一个周期(T ＝0.4 s)内，非正弦交变电压产生的热量：Q′＝U21R t1＋U22R t2＋U23R t3＋U24Rt4 ＝102R ×0.1＋52R ×0.1＋52R ×0.1＋102R ×0.1＝25R在这一个周期内，直流电压产生的热量Q ＝U2R T ＝0.4U2R由Q ＝Q′，得0.4U2R ＝25R， 所以U ＝5102 V ，U′＝U ＝5102V 答案 5102V方法总结 计算非正弦交变电流的有效值只能运用定义求解，其一般步骤是： (1)计算非正弦交变电流在一个周期内通过某电阻产生的热量Q′. (2)计算直流电在这一个周期内通过该电阻产生的热量Q. (3)根据Q ＝Q′列方程． (4)解方程，求出直流电的数值，此数值就是非正弦交变电流的有效值．1.如图2表示一交变电流随时间变化的图像．其中，从t ＝0开始的每个T 2时间内的图像均为半个周期的正弦曲线．求此交变电流的有效值是多少？图2答案 5 A解析 此题所给交变电流虽然正负半周期的最大值不同，但在任意一个周期内，前半周期和后半周期的有效值是可以求的，分别为I1＝22 A ，I2＝42A 设所求交变电流的有效值为I ，根据有效值的定义，选择一个周期的时间，利用在一样时间内通过一样的电阻所产生的热量相等，由焦耳定律得I2RT ＝I21R T 2＋I22R T 2，即I2＝⎝⎛⎭⎫222×12＋⎝⎛⎭⎫422×12，解得I ＝ 5 A. 2．如图3甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了调节亮度．给该台灯接220 V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，如此此时交流电压表的示数为 ( )图3A ．220 VB ．110 VC.2202 VD.1102V 答案 B解析 此题考查电压的有效值的计算．设该电压的有效值为U ，根据有效值定义有22022R ·T 2＝U2RT ，解得U ＝110 V ，如此B 项正确．。

一、教学目标1．使学生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以及中性面的准确含义.4．培养学生运用数学知识解决、处理物理问题的能力.二、教学重点：交变电流产生的物理过程分析和中性面的特点.三、教学难点：交变电流产生的物理过程分析四、教学方法：讲练结合、演示实验五、课时安排：1课时六、教具：手摇发电机模型、演示用电流计、导线、示波器等七、教学过程（一）引入新课教师：请同学们用电磁感应的知识，设计一个发电机的实验模型。

引导学生发挥创造性思维，展开讨论，提出设计方案。

教师通过参与学生的讨论，提出两个典型的例子，并与学生一起讨论哪个更有实用价值。

培养学生的创造性思维。

结论：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。

［演示实验］1．简单介绍交流发电机的构造2．第一次发电机接入小灯泡，当转动线圈时，小灯泡亮了，但一闪一闪。

第二次接入演示用电流计，慢慢转动线圈，可以看到线圈每转一周，电表指针左右摆动一次。

问：刚才的实验表明线圈里产生的感应电流有何特征？答：感应电流的强度和方向都随时间作周期性变化。

指出：我们把这种强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流。

简称，交流。

［板书］在现代工农业生产和日常生活中所用的电源，大都是交流电。

同直流电相比，交流电有许多优点。

交流电和直流电存在共同点，但是尤其应注意的是交流电不同于直流电的特殊性，正是这些特殊性，构成了交流电优点的基础。

（二）进行新课1．交变电流的产生设问：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，为什么会产生交变电流呢？讨论课文图17－2，发电机的工作原理。

问：线框逆时针匀速转动过程中，哪些边在切割磁感线？（ab和cd）ab边和cd边在匀强磁场中做匀速圆周运动，切割磁感线，在线框中产生感应电动势，在电路中就产生感应电流。

［演示实验］缓慢转动线框，当线框平面与磁感线平行时，就会发现此时感应电动势最大。

继续转动线框，当学生发现指针偏角最小，即此时线框平面与磁感线垂直。

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。