作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，让教师能够快速的解决各种教学问题。怎么才能让教案写的更加全面呢？考虑到您的需要，小编特地编辑了“交流电的产生和变化规律”，仅供参考，欢迎大家阅读。

交流电的产生和变化规律

教学用具：交流发电机模型、演示电流表

教学过程：

一、知识回顾

教师：如何产生感应电流？

请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型．

学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动．

二、新课教学：

1、交变电流的产生

演示1：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表．

当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次．

表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电．

2、交变电流的变化规律

投影显示：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．

分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用．

（1）线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．

教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面．

中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零．

（2）当线圈平面逆时针转过时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．

（3）再转过时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．

（4）当线圈再转过时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反．

（5）再转过线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势．

在场强为的匀强磁场中，矩形线圈边长为，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，经过时间．线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？

线圈转动的线速度为，转过的角度为，此时ab边线速度以磁感线的夹角也等于，这时ab边中的感应电动势为：

同理，cd边切割磁感线的感应电动势为：

就整个线圈来看，因ab、cd边产生的感应电势方向相同，是串联，所以当线圈平面跟磁感线平行时，即，这时感应电动势最大值；

．

感应电动势的瞬时表达式为：

可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的．即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化．

当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的电阻为，则电路的感应电流的瞬时值为表达式．

感应电流瞬时值表达式为，这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流．

3、交流电的图像

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），纵坐标表示感应电动势（感应电流）．

4、交流发电机

（1）发电机的基本组成

①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）．

②用来产生磁场的磁极．

（2）发电机的基本种类

①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）．

②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）．

无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子．

三、小结：

1、交流电的产生

强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．

2、交流电的变化规律

感应电动势的瞬时表达式为：．

感

应电流瞬时值表达式：．

3、交流电的图像

4、交流发电机

（1）发电机的基本组成：①电枢．②磁极．

（2）发电机的基本种类:①旋转电枢式发电机．②旋转磁极式发电机．

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第24讲电流（上）——交流电经典精讲
主讲教师：徐建烽首师大附中物理特级教师

题一：如图所示，一理想变压器原线圈的匝数为n1=1100匝，副线圈匝数n2=180匝，交流电源的电压u＝220sin120πt(V)，电阻R＝36Ω，电压表、电流表均为理想电表，则（）
A．交流电的频率为50HzB．A1示数约为0.16A
C．A2示数约为AD．V示数约为36V

题二：如图所示，正弦交流电经过整流器后，电流波形正好去掉了半周.这种单向电流的有效值为()
A.2AB.A
C.AD.1A

题三：如图甲所示的空间存在一匀强磁场，其方向为垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN，在MN右侧有一矩形金属线圈abcd，ab边与MN重合。现使线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动，将a、b两端连到示波器的输入端，若电流从a到b为正，则从图乙中示波器观察到的ab中电流随时间变化的规律是（）
题四：某山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过高压输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至村寨中各用户。设变压器都是理想的，那么随着村寨中接入电路的用电器消耗总功率的增加，则（）
A．通过升压变压器初级线圈中的电流变大B．升压变压器次级线圈两端的电压变小
C．高压输电线路上的电压损失变大D．降压变压器次级线圈两端的电压变小

题五：如图所示，匀强磁场的磁感强度B＝0.5T，边长为20cm的正方形线圈abcd共40匝，绕对称轴OO′（OO′轴垂直于磁感线）匀速转动，转动的角速度ω＝120rad/min，转动过程中感应电动势的最大值为_______V；穿过线圈平面的磁通量变化率的最大值为____Wb/s；若从图示位置为起点，在转过90°的过程中线圈内感应电动势的平均值为_______V；在从图示位置转过30°角时，线圈中感应电动势的瞬时值为_______V。

题六：如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若将交变电压改为220V，25Hz，则（）
A．三只灯泡亮度不变B．三只灯泡都将变亮
C．a亮度不变，b变亮，c变暗D．a亮度不变，b变暗，c变亮

题七：图中A、B为两个相同的环形线圈，两线圈共轴并靠近放置。A线圈中通有如图（a）所示的电流I，则()
A．在t1到t2时间内，A、B两线圈相吸引
B．在t2到t3时间内，A、B两线圈相排斥
C．t1时刻两线圈间作用力为零
D．t2时刻两线圈间吸引力最大

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题一：D题二：D题三：D题四：ACD题五：1.60.041.020.8题六：C题七：ABC

交变电流的产生和变化规律

一、知识回顾

教师：如何产生感应电流？

请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型．

学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动．

二、新课教学：

1、交变电流的产生

演示1：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表．

当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次．

表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电．

2、交变电流的变化规律

投影显示：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．

分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用．

（1）线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．

教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面．

中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零．

（2）当线圈平面逆时针转过时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．

（3）再转过时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．

（4）当线圈再转过时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反．

（5）再转过线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势．

在场强为的匀强磁场中，矩形线圈边长为，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，经过时间．线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？

线圈转动的线速度为，转过的角度为，此时ab边线速度以磁感线的夹角也等于，这时ab边中的感应电动势为：

同理，cd边切割磁感线的感应电动势为：

就整个线圈来看，因ab、cd边产生的感应电势方向相同，是串联，所以当线圈平面跟磁感线平行时，即，这时感应电动势最大值；

．

感应电动势的瞬时表达式为：

可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的．即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化．

当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的电阻为，则电路的感应电流的瞬时值为表达式．

感应电流瞬时值表达式为，这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流．

3、交流电的图像

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），纵坐标表示感应电动势（感应电流）．

4、交流发电机

（1）发电机的基本组成

①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）．

②用来产生磁场的磁极．

（2）发电机的基本种类

①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）．

②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）．

无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子．

三、小结：

1、交流电的产生

强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．

2、交流电的变化规律

感应电动势的瞬时表达式为：．

感应电流瞬时值表达式：．

3、交流电的图像

4、交流发电机

（1）发电机的基本组成：①电枢．②磁极．

（2）发电机的基本种类:①旋转电枢式发电机．②旋转磁极式发电机．

09高考物理磁场电磁感应和交流电

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助教师能够井然有序的进行教学。写好一份优质的教案要怎么做呢？以下是小编为大家收集的“09高考物理磁场电磁感应和交流电”欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

高考物理知识归纳（六）

----------------------磁场、电磁感应和交流电

磁场基本特性,来源,

方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(NS)内部(SN)组成闭合曲线

要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布（正确分析解答问题的关健）

脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念；会从不同的角度看、画、识各种磁感线分布图

能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图（正视、符视、侧视、剖视图）

安培右手定则：电产生磁安培分子电流假说，磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验

安培左手定则(与力有关)磁通量概念一定要指明"是哪一个面积的、方向如何"且是双向标量

F安=BILf洛=qBv建立电流的微观图景(物理模型)

点击下载：http://files.eduu.com/down.php?id=149694

高考物理第一轮导学案复习:交流电

20xx届高三物理一轮复习导学案
十一、交流电（2）

【课题】变压器和远距离输电
【目标】
1、了解变压器的工作原理，掌握其变压规律及功率关系；
2、理解高压输电的原理；
3、了解传感器的原理及应用。
【导入】
一、变压器
1．理想变压器各线圈两端电压与匝数成正比
这不仅适用于副线圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况．这是因为理想变压器的磁通量是全部集中在铁芯内的，因此穿过每组线圈的磁通量变化率相同，每组线圈中产生的电动势和匝数成正比．在线圈内阻不计的情况下，线圈两端电压即等于电动势，即：
2．理想变压器输入功率等于输出功率
3．高压输电
为减小输电线路上的电能损失，常采用高压输电这是因为输送功率一定时，线路电流I=P/U，输出电线上损失功率P’

二、传感器
传感器是将它所感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量（一般是电学量）的一类元件．例如：热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号；光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号．转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制等各种目的．
理解要点
1、变压器原理以法拉第电磁感应定律为核心；由于纯电阻电路中，交流电路和直流电路遵循相同的规律，所以恒定电流的知识在交流电路中仍适用，
2、一般来说，本章计算中所涉及的电流、电压都是有效值．
3、理想变压器原副线圈中有关物理量的因果关系
（1）对于n1/n2确定的变压器，其输出电压U2是由输入电压U1决定的；U2=U1n2/n1
（2）对于n1/n2确定的变压器，输入电流I1是由副线圈中输出电流I2决定的：I1=I2n2/n1，I2由负载的多少而定）
4．变压器变压比中U1、U2都是指原、副线圈两端的电压，不要误以为是电源电压和用电器得到的电压（因为有时是，有时不是）．

【导研】
[例1]如图（a）所示所示是理想变压器的示意图，在变压器的线圈L中通入逐渐增大的电流，变压器的铁芯中磁通量随时间的变化如图所示．线圈1是550匝，线圈2是1100匝，线圈2两端的电压是__________V。

[例2]（09江苏物理6）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（）
A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz
B．开关接通后，电压表的示数为100V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变

[例3](09南京模拟)如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原、副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，则（）
A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22000V
B．甲图是电流互感器．输电电流是100A
C．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000V
D．乙图是电流互感器，输电电流是100A
[例4]（扬州市2008届第二次调研）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈、两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则（）
A．当单刀双掷开关与连接时，电压表的示数为；
B．当时，、间的电压瞬时值为；
C．单刀双掷开关与连接，在滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小；
D．当开关由扳向时，电压表、电流表示数均变小；

[例5]（09广东物理9）图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是（）
A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好

[例6]一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图中实线①所示，由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗．PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示．根据图线分析可知()
A．原处于冷态的PTC电熨斗比普通电熨斗升温快
B．PTC电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T0～T6之间
C．PTC电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T6～T7之间
D．PTC电熨斗不能自动控制温度

[例7]如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器的有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力了．若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于定值电阻R0的阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称重物的重力G与电流大小I的关系为()
A．G＝2kL－EkLIR0B．G＝kL
C．G＝EIR0＋kLD．G＝kIL

【导练】
1、在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干．手靠近干手机能使传感器工作，是因为()
A．改变了湿度B．改变了温度
C．改变了磁场D．改变了电容

2．如图所示为光敏电阻自动记数示意图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带一侧，光电计数装置(信息处理系统)安装在传送带的另一侧，其中R1是光敏电阻，R2是定值电阻，每当有制品通过时，光线被挡住，计数器就自动把制品数目记录下来．关于此光电计数器的运用，下列说法正确的是()
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
C．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次

3、（09海南物理9）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻．到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（）
A．T1原、副线圈电流分别为103A和20A
B．T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220V
C．T1和T2的变压比分别为1：50和40：1
D．有6×104盏灯泡（220V、60W）正常发光

4、（上海市部分重点中学高三第二次联考）．如图所示，为一种可调压自耦变压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环型铁芯上，若AB间输入交流电压220V，则转动滑动触头P，在BC间可获得的输出电压范围是；当滑动触头P转在图示位置时，于BC间接一个55Ω的电阻（图中未画出），流过电阻的电流应接近于。

5、（20xx江苏物理7）在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（）
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

文章来源：http://m.jab88.com/j/15615.html

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