交变电流的产生和变化规律习题课

2020-11-13 高中电流的教案变化幼儿园教案

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。教案的内容要写些什么更好呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“交变电流的产生和变化规律习题课”，欢迎阅读，希望您能阅读并收藏。

习题课交变电流的产生及变化规律表征交变电流的物理量
一、教学目标：
１．巩固基础知识。
２．培养学生分析、解决问题的能力
二、教学重点：巩固基础知识
三、教学难点：培养学生分析、解决问题的能力
四、教法：复习提问、讲练结合
五、教学过程：
（一）复习基础知识：
1．交变电流：
大小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。如图所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。
2．正弦交流的产生及变化规律。
（1）产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。
（2）中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。
（3）规律：①函数表达式：N匝面积为S的线圈以角速度ω转动，从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt。用E表示峰值NBSω,则e=Esinωt在纯电阻电路中,电流I=sinωt=Isinωt，电压u=Usinωt。
②图象表示：
3．表征交流的物理量
（1）表征交变电流大小物理量
①瞬时值：对应某一时刻的交流的值
用小写字母表示，eiu
②峰值：即最大的瞬时值
用大写字母表示，UmＩm
Em=nBSωＩm=Em/R
注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为E=NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。
③有效值：
ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量
ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。
ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是E=I=U=。
注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有E=，U=的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=Im。
ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。
ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
④、峰值、有效值、平均值在应用上的区别。
峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。
交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的。而平均值是由公式确定的，其值大小由某段时间磁通量的变化量来决定，在不同的时间段里是不相同的。如对正弦交流，其正半周或负半周的平均电动势大小为，而一周期内的平均电动势却为零。在计算交流通过电阻产生的热功率时，只能用有效值，而不能用平均值。在计算通过导体的电量时，只能用平均值，而不能用有效值。
在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题示不加特别说明，提到的电流、电压、电动势时，都是指有效值。
（2）表征交变电流变化快慢的物理量
①周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s.
②频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：ＨZ.
③角频率ω：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度。单位：rad/s.
④角速度、频率、周期，的关系：ω=2f=
（二）疑难辨析
交流电的电动势瞬时值和穿过线圈面积的磁通量的变化率成正比。当线圈在匀强磁场中匀速转动时，线圈磁通量也是按正弦（或余弦）规律变化的，若从中性面开始计时，t=0时，磁通量最大，φ应为余弦函数，此刻变化率为零（切线斜率为零），t=时，磁通量为零，此刻变化率最大（切线斜率最大），因此从中性面开始计时，感应电动势的瞬时表达式是正弦函数，如图（a）（b）所示分别是φ=φcosωt和e=Esinωt。
（三）例题解析
【例1】如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。
解析：此题所给交流正负半周的最大值不相同，许多同学对交流电有效值的意义理解不深，只知道机械地套用正弦交流电的最大值是有效值的倍的关系，直接得出有效值，而对此题由于正负半周最大值不同，就无从下手。应该注意到在一个周期内前半周期和后半周期的有效值是可求的，再根据有效值的定义，选择一个周期的时间，利用在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相同，从焦耳定律求得。
IRT=I1R+I2R
即I=(+（）解得I=A
【例2】如图所示，在匀强磁场中有一个“∏”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=T，线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时（1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式。（2）若线框电阻r=3,再将AB两端接“6V，12W”灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际功率多大？
解析：（1）注意到图示位置磁感线与线圈平面平行，瞬时值表达式应为余弦函数，先出最大值和角频率。
ω=2πn=100πrad/s
E=BSω=×0.2×0.1×100π=10(V)
所以电动势瞬时表达式应为e=10cos100πt(V)。
（2）小灯泡是纯电阻电路，其电阻为R=首先求出交流电动势有效
值E==10（V）此后即可看成恒定电流电路，如图15-5所示，显然由于R=r,=5v，小于额定电压，不能正常发光。其实际功率是p==8.3(w)
（四）巩固练习
1、某线圈在匀强磁场中转动所产生的电动势变化规律为e=εsinωt，保持其它条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时所产生的电动势的瞬时表达式将变为下述的：（）
A、e=2Esin2ωtB、e=2EsinωtC、e=4Esin2ωtD、e=4Esinωt
2、一长直导线通以正弦交流，在导线下有一断开的线圈，如图所示，那么，相对于b来说，a的电势最高时是在：（）
A、交流电流方向向右，电流强度最大时；B、交流电流方向向左，电流强度最大时；
C、交流电流方向向左，电流减少到零时；D、交流电流方向向右，电流减少到零时；
3、如图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，线圈中的感应电动势ε随时间t的变化如图所示,下面说法中正确的是()
A、t1时刻通过线圈的磁通量为零
B、t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C、t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D、每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大。
4、如图，距离足够大的两平行金属板上接正弦交流电压u，其间有一电子，当t=0时，电子处于静止状态，那么，电子的运动情况应是（）
A、电子作简谐振动B、在足够长的时间内，电子到达A板
C、当t=T/2时，电子的速度达到最大值D、当t=T/2时，电子回到出发点
5、甲、乙两线圈绕同一轴线在匀强磁场中转动，产生的交流图象如图所示，下列说法中正确的有（）
A、两线圈包围的面积相同
B、两线圈中感应电动势的有效值相同
C、两线圈平面不可能同时和磁感线平行
D、两线圈包围的面积之比为2：1
6、正弦交流电压的峰值为10V，周期为0.2S，将此电压接在10的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（）
A、可能为零B、一定为0.25JC、不可能大于0.25JD、可能小于是0.25J
7、某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_______Hz。若将该电压加在10uf的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_________V；若将该电压加在一阻值为1K的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于__________A。
8、正弦交流电压u=50sin314tv加在一氖管的两端，已知当氖管两端的电压达25v时开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间是___________s。通电10分钟内，氖管发光的次数是_____________次。
9、如图所示，10匝矩形线圈abcd置于B=2T的匀强磁场中，并以00′为轴匀速转动，00′垂直于磁场方向，ad=bc=30cm，ab=cd=20cm。线圈电阻为2，灯A、B电阻均为2，K断开时，线框转动中受到最大磁力矩为M=0.4Nm,试求：
（1）线圈转动的角速度？
（2）合上K，欲使A灯亮度不变，线圈的角速度应是原来的几倍？
10、一个电阻为0.63、面积4.0×10米的矩形线框abcd，一半处于有理想边界的磁感强度B=1.0T的匀强磁场中，磁力线方向垂直纸面向外，有关长度见图，当线框从图示位置开始绕ab轴以每秒5周的转速逆时针转动时，求（1）每半个周期内的平均电动势（2）感生电流的最大值（3）在每段发电时间内的平均电动势。
【答案及提示】
1.(C)2.(C)3.(D)4.(B、C)5.(B、C、D)
6．（D）（提示：正弦交流在一小段有限的时间内，有效值不一定是峰的）
7.50,200,0.148、,6×10（提示：利用正弦函数图像来求）
9、w=1.11弧度/秒W=W（提示：当线圈平面与磁感线平行时，电流最大，磁力矩也最大M=NBIS）
10、0.4V,约2A,1.2V(提示：当转动角度从到之间磁通量才有变化，才有感应电动势)

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交变电流

古人云，工欲善其事，必先利其器。教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生更好的消化课堂内容，有效的提高课堂的教学效率。那么，你知道教案要怎么写呢？下面是小编帮大家编辑的《交变电流》，相信能对大家有所帮助。

课题交变电流课型
【学习目标】
1．知道为什么电感对交变电流有阻碍作用．
2．知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关．
3．知道交变电流能通过电容，知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用．
4．知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关．
【学习重难点】
1、重点：电感和电容对交变电流的影响
2、难点：电感和电容对交变电流的影响

【自主学习】
新课
一、感抗
1．定义：对电流阻碍作用的大小，用感抗表示．
2．感抗的成因：因为交变电流的随时间周期性变化，这个变化的电流通过线圈时产生一个自感电动势，自感电动势总是阻碍的变化，故线圈对交变电流有阻碍作用，这就是感抗．
3．决定因素：感抗的实质就是由线圈的自感现象引起的，线圈的自感系数L越，自感作用就越大，因而感抗也就越大；交流的频率f越，电流的变化率就越大，自感作用也越大，感抗也就越大．*实际上进一步研究可得出线圈的感抗XL与它的自感系数L及交变电流的频率f间有如下的关系：
XL＝2πfL
说明：通常所讲的直流，常指恒定电流．恒定电流流过电感线圈，电流没有变化，因而就不产生自感现象．因此，电感线圈对恒定电流而言无所谓感抗．
二、低频扼流圈和高频扼流圈
1．低频扼流圈：自感系数的线圈（约几十亨），线圈电阻较，对直流的阻碍作用较小，这种线圈可以“通，阻”。
2．高频扼流圈：自感系数较小的线圈（约几个毫亨），对低频交变电流的阻碍作用较而对高频交变电流的阻碍作用很，可以用来“通，阻”。
三、交变电流能够“通过”电容器．
（1）电流实际上并没有通过电容器，也就是说，自由电荷定向移动，不会从一个极板经极板间的电介质到达另一个极板．
（2）电容器“通交流”，只不过是在交变电压的作用下，当电源电压升高时，电容器，电荷向电容器的极板上集聚，形成；当电源电压降低时，电容器，电荷从电容器的极板上放出，形成．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器．
四、容抗
1．定义：对交流的阻碍作用的大小，用容抗来表示．
2．成因：电容器接入交流电路中后，极板上的电荷形成了二极板间的电压，这电压和电源电压相反，从而产生了对交变电流的阻碍作用，即形成了容抗．
3．决定因素：交流电路中的容抗和交变电流的频率、电容器的电容成反比．容抗与交变电流的频率和电容的关系为XC＝，即交流电的频率越大，电容越，电容器对交变电流的阻碍作用越小，容抗越．
说明：电容不仅存在于成形的电容器中，也存在于电路的导线、元件及机壳间．当交流电频率很高时，电容的影响会很大．
五、电感和电容在电路中的作用
1．电感的作用是：“通、阻、通、阻”．
2．电容的作用是：“通、直流、通、阻”．
【疑难辨析】
电阻、电感器、电容器对对交变电流阻碍作用的区别与联系
电阻电感器电容器
产生的原因定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化电容器两极板上积累的电荷对向这个方向定向移动的电荷的反抗作用
在电路中的特点对直流、交流均有阻碍作用只对变化的电流如交流有阻碍作用不能通直流，只能通变化的电流．对直流的阻碍作用无限大，对交流的阻碍作用随频率的降低而增大
决定因素由导体本身（长短、粗细、材料）决定，与温度有关由导体本身的自感系数和交流的频率f决定由电容的大小和交流的频率决定
电能的转化与做功电流通过电阻做功，电能转化为内能电能和磁场能往复转化电流的能与电场能往复转化
【问题思考】
为什么交变电流能够通过电容器？
电容器的两级板之间是绝缘的，不论是恒定电流还是交变电流，自由电荷都不能通过两极板之间的绝缘体（电介质）。通常所说的交变电流“通过”电容器，并非有自由电荷穿过了电容器，而是在交流电源的作用下，当电压升高时，电容器充电，电容器极板上的电荷量增多，形成充电电流，当电压降低时，电容器放电，电容器极板上的电荷量减少，形成放电电流，由于电容器反复不断地充电和放电，使电路中有持续的交变电流，表现为交变电流“通过”了电容器。
【例题解析】
【例1】一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示．一块铁插进线圈之后，该灯将：（）
A．变亮B．变暗
C．对灯没影响D．无法判断
【解析】线圈和灯泡是串联的，当铁插进线圈后，电感线圈的自感系数增大，所以电感器对交变电流阻碍作用增大，因此电路中的电流变小，则灯变暗。【答案】B
【说明】早期人们正是用改变插入线圈中铁芯长度的方法来控制舞台灯光的亮暗的。
【例2】如图4所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是
A．把电介质插入电容器，灯泡变亮
B．增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮
C．减小电容器两极板间的正对面积

高二物理怎样产生交变电流导学案

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。关于好的高中教案要怎么样去写呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《高二物理怎样产生交变电流导学案》，仅供参考，大家一起来看看吧。

§2.１怎样产生交变电流导学案
宝鸡石油中学牛虹
【学习目标】
（1）、知道什么是直流,什么是交流.（2）、掌握交变电流的产生和变化规律.
（3）、掌握正弦式交变电流的产生原理.
【复习巩固】
1、导体切割磁感线时产生感应电动势大小的表达式为:E=_______.
2、运用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是：
（1）、明确研究的闭合回路中________的方向；
（2）、明确穿过闭合回路的磁通量是________还是________;
（3）、由楞次定律判断出__________的方向；
（4）、由安培定则判断出__________的方向。
3、右手定则
伸开右手，使拇指与其余四指______，并且都与_____在一个平面内。让磁感线从_______进入，并使________指向导体运动的方向，这时_______所指的方向就是感应电流的方向。
【自主学习】
一.交变电流
1．定义：和随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流，用符号表示；的电流，叫做直流，用符号表示。
2、特点：随时间周期性变化是交变电流的最重要的特征．
二、中性面
1．定义：与磁感线的平面叫做中性面．
2．中性面特点：（1）穿过线圈的磁通量Φ最；（2）磁通量的变化率最；（3）电动势e及电流I均为；
三.正弦式电流
1．定义：随时间按规律变化的电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流．
说明：在我国工农业生产及生活中使用的交变电流都是式交变电流，但并非只有按正弦规律变化的电流才叫交变电流．
2.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＝Imsinωt；电动势瞬时值的表达式为e＝；电压瞬时值表达式为u＝
【预习自测】
1、如图中为交变电流，而____就不是交变电流,正弦式交变电流的图象是

2、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时()
A．线圈平面与磁感线方向平行B．线圈平面与磁感线方向垂直
C．通过线圈的磁通量达到最大值D．通过线圈的磁通量为零
【自主探究】
一:交变流电的产生
1、将课本图2-8是交流发电机的示意图可用下图5-1-1，阅读课本42-43页对交流发电机的介绍，并结合课本图2-8,小组先交流讨论以下四个问题：
①、在线圈由a转到b的过程中，ab边中电流向哪个方向流动？
②、在线圈由c转到d的过程中，ab边中电流向哪个方向流动？
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、为了详细的理清课本中这四个图的电流大小及方向的变化情况，完成下表的填写：
课本图a—bbb—ccc—ddd—aa
电流方向
磁通量及变化
2、你根据上表中的信息，能回答下列问题吗？
a、线圈在什么位置时，磁通量最大？此时线圈中的电流也是最大吗？
b、线圈在什么位置时，磁通量最小？此时线圈中的电流也是最小吗？
c、电流方向在什么位置时方向发生变化？
总结规律：中性面
(1).定义:
(2).特点:

针对训练
1、关于中性面，下列说法正确的是（）
A、中性面就是穿过线圈的磁通量为零的面
B、线圈经过中性面时，感应电流为零，感应电动势为零
C、线圈经过中性面，电流方向一定发生变化
D、线圈每转一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次。
二:交变电流的变化规律
你能将上面a、b、c、d四个立体图转化成平面图(正视图)吗？

推导：如果设ab边长为L1，ad边长为L2，线圈在匀强磁场中匀速转动的角速度为ω，AB边到转轴O的距离为L2/2,从上图a的位置开始计时,你能否根据以上条件，推导出线圈在转动过程中，感应电动势随时间变化的表达式？

同类变式：若从上图b的位置经过时间t，推导出线圈在转动过程中，感应电动势随时间变化的表达式？

【总结规律】1、产生正弦交流电的条件是: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．
2、假设线圈有N匝，Lab＝Lcd＝L1，Lad＝Lbc＝L2．以ω的角速度绕垂直于磁场的轴匀速转动，则任一时刻t线圈中的感应电动势为:
(1)假定线圈从跟磁感线垂直的平面（即中性面）开始转动，则产生的电动势瞬时值的表达式为e＝交变电流的瞬时值表达式为i＝
电压瞬时值表达式为u＝
(2)假定线圈从跟磁感线平行的平面开始转动，则产生的电动势瞬时值的表达式为e＝
交变电流的瞬时值表达式为i＝电压瞬时值表达式为u＝
强调：产生正弦式交变电流的条件推广：转轴只要垂直于磁场就可以了，并不一定在线圈上；线圈的形状也可以是各种形状。
【针对训练】
2.有一10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T．问：
(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？
(2)写出感应电动势随时间变化的表达式．
(3)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？

【课后训练】
1．如图所示，表示交变电流的图象是
2.如下图所示，能够产生交变电流的情况是()

3．如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0～π2ω这段时间内()
A．线圈中的感应电流一直在减小
B．线圈中的感应电流先增大后减小
C．穿过线圈的磁通量一直在减小
D．穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小
4．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动时产生的交流电动势为e=Emsinωt伏，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，则交流电动势为：
Ａ．e=Ｂ．e=Ｃ．e=Ｄ．e=
5．如图所示的100匝线圈，ab=cd=0.2m，ad=bc=0.1m，磁感应强度Ｂ=0.1T，角速度5rad/s，则线圈产生的感应电动势最大值为Ｖ，从中性面开始转动的产交流电动势瞬时值为e＝Ｖ。

电感和电容对交变电流作用

教学目的：

1、了解电感对电流的作用特点．

2、了解电容对电流的作用特点．

教学重点：电感和电容对交变电流的作用特点．

教学难点：电感和电容对交变电流的作用特点．

教学方法：启发式综合教学法

教学用具：小灯泡、线圈（有铁芯）、电容器、交流电源、直流电源．

教学过程：

一、引入：

在直流电流电路中，电压、电流和电阻的关系遵从欧姆定律，在交流电路中，如果电路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等，实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适用．但是如果电路中包括电感、电容，情况就要复杂了．

二、讲授新课：

1、电感对交变电流的作用：

实验：把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上，观察现象：

现象：接直流的亮些，接交流的暗些．

引导学生得出结论：接交流的电路中电流小，间接表明电感对交流有阻碍作用．

为什么电感对交流有阻碍作用？

引导学生解释原因：交流通过线圈时，电流时刻在改变．由于线圈的自感作用，必然要产生感应电动势，阻碍电流的变化，这样就形成了对电流的阻碍作用．

实验和理论分析都表明：线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈对交流的阻碍作用就越大．

应用：日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈，自感系数很大．日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220V，灯管和镇流器串联起来接到电源上，得用镇流器对交流的阻碍作用，就能保护灯管不致因电压过高而损坏．

2、交变电流能够通过电容

实验：把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里．

现象：接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡能够发光．

结论：直流不能通过电容器．交流能通过交流电．

引导学生分析原因：直流不能通过电容器是容易理解的，因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了．电容器接到交流电源时，实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质，只是由于两极板间的电压在变化，当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电荷离开极板，形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器．

学生思考：

使用220V交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”，用试电笔测试时，氖管发光，这是什么？

原因：与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个“电容器”．虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险，只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全，电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地．

3、电容不仅存在于成形的电容器中，也存在于电路的导线、无件、机壳间．有时候这种电容的影响是很大的，当交变电流的频率很高时更是这样．同样，感也不仅存在于线圈中，长距离输电线的电感和电容都很大，它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大．

总结：

电容：通高频，阻低频．

电感：通低频，阻高频．

高二物理《交变电流是怎样产生的》学案

备课时间：2016/3/14学科：物理备课组：高二
主备教师：方xx备课组长：符xx组员：方xx粟xx教师二次备课
教学目标
1、认识交流发电机，了解交流发电机的构造；
2、理解交变电流产生和变化规律，知道中性面的概念；
3、能用数学表达式和图像描述正余弦交流电的变化规律，能正确表达出正弦交流电的最大值、有效值、瞬时值。
教学重点和难点
教学重点：1、交流电产生的物理过程的分析及中性面的点．
2、交流电的数学表达式和图像
教学难点：交流电产生的物理过程的分析及中性面的点
教学准备、教学资源和主要教学方法
交流发电机实验模型，电流表等；PPT；观察法，讨论法，讲授法。
教学过程
目标引领
展示目标，齐读目标，教师解读目标，学生明确目标
活动导学一、交流发电机的构造和基本种类
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
②旋转磁极式发电机
3、转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
二、交变电流的产生原理
演示实验：注意观察电流表打针的偏转情况。
1、实验：
①观察到线圈中电流方向是变化的
②再观察电流强度与线圈位置的关系
③实验结论：交流电的大小和方向是不断变化的，线圈在磁场中每旋转一周，电流表指针就左右摆动一次，它的大小和方向都随时间做周期性变化。
2、中性面
①中性面在垂直于磁场位置
②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大
③线圈在中性面时，感应电动势和电流都为0
④每经过中性面一次，方向改变一次
三、交变电流的变化规律
1、设矩形线圈的ab边长为L1，ad边长为L2在匀强磁场B中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O。
2、推导：以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线）
因为：