1 交变电流
[学习目标] 1.[物理观念]知道交变电流、直流的概念． 2.[科学思维]掌握交变电流的产生和变化规律．(重点、难点) 3.[物理观念]知道交变电流的峰值、瞬时值的含义．(重点)
一、交变电流及其产生
1．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．
2．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)过程分析(如图所示)：
(3)中性面：线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场垂直时所在的平面．
二、交变电流的变化规律
1．从两个特殊位置开始计时瞬时值的表达式
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从中性面位置开始计时
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从与中性面垂直的位置开始计时
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磁通量
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Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt
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Φ＝Φmsin ωt＝BSsin ωt
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感应电动势
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e＝Emsin ωt＝NBSωsin ωt
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e＝Emcos ωt＝NBSωcos ωt
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电压
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u＝Umsin ωt＝sin ωt
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u＝Umcos ωt＝cos ωt
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电流
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i＝Imsin ωt＝
sin ωt
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i＝Imcos ωt＝cos ωt
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2.峰值：表达式中的Em、Um、Im分别为电动势、电压和电流能达到的最大值，叫作峰值．
3．正弦式交变电流的图象
4．几种不同类型的交变电流
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)线圈转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，产生的电流也最大． (×)
(3)线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时产生的交流电是交变电流． (√)
(4)交变电流的瞬时值表达式与开始计时的位置无关． (×)
2．(多选)下列各图中能产生交变电流的是( )
A B C D
CD [A图中的转轴与磁场方向平行，B图中的转轴与纸面方向垂直，线圈中的磁通量始终为零，线圈中无感应电流产生，故A、B错误；根据交变电流产生的条件可知，线圈绕垂直于磁感线且通过线圈平面的轴线转动，就可以产生交变电流，对线圈的形状没有特别要求，故C、D正确．]
3.交流发电机在工作时电动势为e＝Emsin ωt，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为( )
A．e′＝Emsin B．e′＝2Emsin
C．e′＝Emsin 2ωt D．e′＝sin 2ωt
