第三章 交变电流 课时1 交变电流 核心 目标 1. 了解发电机，认识交变电流及其产生原理和方式，能推理得出正弦式交变电流方向和大小的规律． 2. 理解正弦式交变电流的电动势、电流、电压的瞬时值规律、图像，会用图像和公式描述正弦式交变电流． 要点梳理 要点1 交变电流 1. 交变电流：大小和方向都随时间做__ __变化的电流，简称交流． 特别提醒： (1) 方向随时间变化是交变电流最主要的特征，也是交变电流与直流的根本区别． (2) 判断方向是否变化，关键看i-t图像中，图线是否在t轴上方和下方都有波形． 2. 几种不同类型的交变电流 家庭电路中的,正弦式电流 示波器中的锯,齿形扫描电压 电子电路中,的矩形脉冲 激光通信,中的尖脉冲 3. 按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流． 要点2 正弦式交变电流的产生及变化规律 1. 线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动时，线圈里就产生了正弦式交变电流． 2. 线圈里产生的电动势e、回路电流i和输出电压u等瞬时值随时间t的变化规律可用下述函数表示．上图所示为线圈实时位置与e、i对照图． 从中性面位置开始计时 从与中性面垂直的位置开始计时 磁通量 Φ＝Φmcos ωt Φ＝BS cos ωt Φ＝Φmsin ωt Φ＝BS sin ωt 感应电动势 e＝Emsin ωt e＝NBSωsin ωt e＝Emcos ωt e＝NBSωcos ωt 电压 u＝Umsin ωt u＝sin ωt u＝Umcos ωt u＝cos ωt 电流 i＝Imsin ωt i＝sin ωt i＝Imcos ωt i＝cos ωt 3. 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． (1) 线圈每经过中性面一次，线圈中感应电流__ 就要改变一次． (2) 线圈转一周，感应电流方向改变__ _． 4. 峰值：表达式中的Em、Um、Im分别为电动势、电压和电流可能达到的最大值，叫作峰值． 要点3 交流发电机 1. 主要构造：_ _和__ _． 2. 分类 (1) 旋转电枢式发电机：__ __转动，__ _不动． (2) 旋转磁极式发电机：__ _转动，__ _不动． 即学即用 1. 易错辨析 (1) 线圈转动一周有两次经过中性面，每转一周电流方向改变一次．( ) (2) 当线圈中的磁通量最大时，产生的感应电流也最大．( ) (3) 线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时产生的电流是交变电流．( ) (4) 交变电流的瞬时值表达式与开始计时的位置无关．( ) 2. (2024·广州执信中学)如图所示为演示交变电流产生的装置图．关于这个实验，下列说法中正确的是( ) A. 图示位置，ab边的感应电流方向为由a→b B. 图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C. 线圈每转动一周，电流方向改变一次 D. 图示位置线圈平面与磁场方向平行，磁通量变化率为零 考向1 正弦式交变电流的产生 1. 正弦式交变电流的产生条件 (1) 匀强磁场． (2) 线圈匀速转动． (3) 线圈的转轴垂直于磁场方向． 2. 两个特殊位置的特点 中性面 中性面的垂面 位置 线圈平面与磁场垂直 线圈平面与磁场平行 磁通量 最大 零 磁通量变化率 零 最大 感应电动势 零 最大 感应电流 零 最大 电流方向 改变 不变 如图所示是交流发电机的示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中的线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中，下列说法中正确的是( ) 甲 乙 丙 丁 A. 线圈转动的过程中，产生直流电 B. 转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零 C. 转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大 D. 转到图乙和图丁位置时，线圈产生的感应电流方向相反 考向2 正弦式交变电流的变化规律 1. 推导正弦式交变电流瞬时值的表达式 若线圈平面从中性面开始转动，如图所示，则经时间t： (1) 线圈转过的角度为ωt. (2) ab边的线速度跟磁感线方向的夹角θ＝ωt. (3) ab边转动的线速度大小v＝ω. (4) ab边产生的感 ... ...
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