一.交变电流
（1）定义：方向随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流（AC）.
（2）几种常见交变电流的波形
2.直流
方向不随时间变化的电流称为直流（DC）；大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.
注意：
（1）区分直流和交流主要是看电流方向是否变化，电流大小随时间变化，但是方向不变的仍然是直流.
（2）交变电流的波形不一定是曲线，也不能认为凡是波形是曲线的电流就一定是交变电流.
☞观察交变电流的方向
把两个发光颜色不同的发光二极管并联，注意使两者正、负极的方向不同，然后连接到教学用发电机的两端，转动手柄，两个磁极之间的线圈随着转动，观察发光二极管的发光情况.
☞交变电流的判断
需在一个周期或更长时间内观察电流.如图中所示的矩形波，该电流在0-T/2和T/2～T时间内大小和方向都没有发生变化，但在一个周期或更长的时间内，电流的方向随时间发生变化，所以是交变电流.
例：图中各图线不表示交变电流的是（）
【解析】交变电流是指方向随时间发生周期性变化的电流，电流的大小周期性变化或者不变均可，图中电流的方向随时间发生周期性变化的有A、C、D，而B中电流方向没有变化，是直流，本题选不是交变电流的，故选B.
二.交变电流的产生
1.产生过程：如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，感应电动势（感应电流）的大小和方向随时间做周期性变化，产生交变电流.
☞矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，不是唯一方式.
例如：①磁场B随时间按余弦变
化；
②切割磁感线的导体棒的有效长度按正弦变化；
③切割磁感线的导体棒的速度按正弦变化.
2.过程分析(如图所示)
上面的立体图转化为平面图：
线圈转动过程中，电流的方向如表所示.
（1）图甲（戊）和丙，线圈平面垂直于磁感线，AB、CD边速度方向与磁感线平行，不产生感应电动势.
（2）图乙和丁，线圈平面与磁感线平行，AB、CD边切割磁感线，感应电动势最大，感应电流最大，图乙和图丁中AB、CD边切割速度相反，感应电流方向也相反.
3.两个特殊位置
（1）中性面：线圈平面与磁感线垂直时的位置.（S⊥B，如图甲、丙、戊）
①线圈处于中性面位置时，穿过线圈的磁通量Φ最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的感应电动势为零，感应电流为零.
②线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流的方向都要改变，线圈转动一周，感应电流的方向改变两次.
☞线圈BC、DA边始终在平行于磁感线的方向转动，不切割磁感线，因而不产生感应电动势，只起导线作用.
（2）与中性面垂直的位置（S∥B，如图乙、丁），此时穿过线圈的磁通量Φ为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，电流方不发生变化.
☞中性面(垂直面)、与中性面垂直的位置(平行面)的比较
辨析：（1）线圈处于中性面位置时，穿过线圈的磁通量最小，感应电流也最小（×）
（2）线圈在通过垂直中性面的平面时，感应电流最大，穿过线圈的磁通量也最大.（×）
（3）线圈在通过中性面时感应电流的方向发生改变（✓）
练习：如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是（）.
A.线圈每转动一周，指针左右摆动两次
B.图中线圈所在平面位置为中性面，线圈中无感应电流
C.图中线圈所在平面位置，ab边中感应电流方向为a→b
D.线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零
例题：如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时（）
A.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大
B.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大
C.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小
D.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小
2020高中物理交变电流教案
交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流，在一个周期内的平均电流为零。不同于直流电搜皮，它的方向是会随着时间发生改变的，而直流电没有周期性变化。接下来是我为大家整理的2020高中物理交变电流教案，希望大家喜欢!
2020高中物理交变电流教案一
教学目标
(一)知识与技能
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及中性面的准确含义。
(二)过程与方法
1.掌握描述物理量的三种基本方法(文字法、公式法、图象法)。
2.培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。
3.培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，世歼差体会运用数学知识解决物理问题的重要性
教学重点、难点
重点：交变电流产生的物理过程的分析。
难点：交变电流的变化规律及应用。
教学方法 ：演示法、分析法、归纳法。
教具：手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表
课型：新授课
课时计划：1课时
教学过程
(一)引入新课
出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造。
演示：将手摇发电机模型与小灯泡组成闭合电路。当线框快速转动时，观察到什么现象?
这种大小和方向都随时间做周期性变化电流，叫做交变电流。
(二)进行新课
1、交变电流的产生
为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流?
多媒体课件打出下图。当abcd线圈在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线? ab与cd。
当ab边向右、cd边向左运动时，线圈中感应电流的方向 沿着a→b→c→d→a方向流动的。
当ab边向左、cd边向右运动时，线圈中感应电流的方向如何?
感应电流改兆是沿着d→c→b→a→d方向流动的。
线圈平面与磁感线平行时，ab边与cd边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线，此时产生感应电动势最大。
线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小?
当线圈平面跟磁感线垂直时，ab边和cd边线速度方向都跟磁感线平行，即不切割磁感线，此时感应电动势为零。
利用多媒体课件，屏幕上打出中性面概念：
(1)中性面——线框平面与磁感线垂直的位置。
(2)线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但 =0。
(3)线圈越过中性面，线圈中I感方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。
2.交变电流的变化规律
设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω。经过时间t，线圈转过的角度是ωt，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt，如右图所示。设ab边长为L1，bc边长L2，磁感应强度为B，这时ab边产生的感应电动势多大?
eab=BL1vsinωt = BL1· ωsinωt = BL1L2sinωt
此时整个线框中感应电动势多大?
e=eab ecd=BL1L2ωsinωt
若线圈有N匝时，相当于N个完全相同的电源串联，e=NBL1L2ωsinωt，令Em=NBL1L2ω，叫做感应电动势的峰值，e叫做感应电动势的瞬时值。
根据部分电路欧姆定律，电压的最大值Um=ImR，电压的瞬时值U=Umsinωt。
2020高中物理交变电流教案二
一、教材分析
交变电流知识对生产和生活关系密切，有广泛的应用，考虑到高中阶段只对交流电的产生、描述方法、基本规律作简要的介绍，这些知识是已学过的电磁感应的引伸，所以在教学过程中对开阔学生思路、提高能力是很有好处的。
为了适应学生的接受能力，教材采取从感性到理性、从定性到定量逐渐深入的方法讲述这个问题.教材先用教具演示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电，以展示交流电是怎样产生的.并强调让学生观察教材图5.1-3所示线圈通过甲、乙、丙、丁四个特殊位置时，电流表指针变化的情况，分析电动势和电流方向的变化，这样学生就会对电动势和电流的变化情况有个大致的了解.然后让学生用右手定则独立分析线圈中电动势和电流的方向.这样能充分调动学生的积极性，培养学生的观察和分析能力.
关于交变电流的变化规律，教材利用上章学过的法拉第电磁感应定律引导学生进行推导，得出感应电动势的瞬时值和最大值的表达式，进而根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律推出电流与电压瞬时值与最大值的表达式.
二、教学目标
1、知识目标
(1)知道什么是交变流电。并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及中性面的准确含义.
(4)知道几种常见的交变电流。如正弦式交变电流、锯齿形交变电流、矩形脉冲电流。
2、能力目标
(1)掌握描述物理量的三种基本方法(文字法、公式法、图象法).
(2)培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力.
(3)培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力.
3、情感、态度和价值观目标
结合实际情况培养学生理论联系实际的思想.
三、教学重点难点
重点：1、交变电流产生的物理过程的分析.
2、交变电流的变化规律的图象描述。
难点：1、交变电流的变化规律及应用.
2、图象与实际发动机转动时的一一对应关系的理解。
四、学情分析
学生已经学习了电磁感应，理解了导体切割磁场会产生电动势。在此基础上学习交变电流，对于理解还是很符合学生的认知规律的。但这是新的概念，鉴于学生接受能力的不同，讲解时还需详细，加强引导。更是采用多媒体教学的手段，以便更直观更立体的让学生接受。
五、教学方法
演示 分析 归纳
1.通过矩形线圈在匀强磁场中匀速转一周的实物演示，立体图结合侧视图分析，特殊位置结合任一位置分析，使学生理解交变电流产生原理及变化规律.
2.利用导体切割磁场线产生I感方法，分析得交流电的变化规律.
六、课前准备
1.学生的学习准备：通过预习，初步了解一些知识
2.教师的教学准备：多媒体课件制作， 课前预习 学案，教具
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、 总结 疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
利用多媒体课件展示目标
出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造.
[演示]老师手摇发电机模型.第一次发电机接小灯泡.当线框缓慢转动时，小灯泡不亮;当线框快速转动时，小灯泡一闪一闪的.
第二次发电机接上示教电流计，当线框缓慢转动(或快速摆动)，电流计指针左右摆动.
思考问题：线圈中产生的是什么样的电流?
(引导学生回答：这种电流就是我们家里电路是的电流，它的大小和方向都随时间做周期性的变化，这样的电流叫交变电流。如果方向不随时间变化的电流称为直流电。交流电和直流电之间可以相转换。)
注：老师手摇发电机的速度有所改变，一次快一次慢。
观察实验现象，思考为什么会有这样的现象产生。从而引入交变电流。
(三)合作探究、精讲点拨。
为什么矩形线框在匀强磁场中匀速转动，线框里能产生交变电流?
多媒体课件打出下图.
[师问]abcd线框在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线?
[生答]ab与cd边.
[师问]线框转到什么位置，产生感应电动势最大?
[生答]线圈平面与磁感线平行时，ab边与cd边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线.此时产生感应电动势最大.
[师问]线框转动到什么位置时，感应电动势最小?
[生答]当线框平面跟磁感线垂直时，ab与cd边的速度方向跟磁力线平行，即两边不切割磁力线，此时感应电动势为0.
利用多媒体课件，屏幕上打出中性面概念：
2020高中物理交变电流教案三
【教学目标】
知识与技能
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及中性面的准确含义。
过程与方法
1.掌握描述物理量的三种方法：文字、公式、图象法;
2.培养学生的观察能力和空间想象能力;
情感态度与价值观 培养学生理论联系实际的思想。
【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。
【教学过程】
一、课堂导入：首先来观察两个演示实验。
演示一：1、用干电池给发光二极管供电。2、用手摇交流发电机给二极管供电。
学生观察二极管的发光情况，说明发电机提供的电流大小是变化的。
演示二：1、用干电池给灵敏电流计供电。2、用手摇交流发电机给灵敏电流计供电。
学生观察灵敏电流计的指针的变化，说明电机提供的电流方向是变化的。
比较演示一、二，总结出交流和直流的区别。学生完成例题1。
二、交变电流的产生
问题：为什么发电机能产生交变电流呢? 基本结构：磁场、线圈
产生条件：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动。
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10. 物理选修3-2交变电流公式
高二物理正弦交变电流的公式是怎么推导的啊
正弦交变电流的公式推导：
1、电压瞬时值e=Emsint 电流瞬时值i=Imsin(=2f)
2、电动势峰值Em=nBS=2BLv电流峰值(纯电阻电路中) Im=Em/R总
3、正(余)弦式交变电流有效值:
E=Em/ (2) 1/2;U=Um/(2)1/2 ;l=lm/(2)1/2
4、理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; 1/I2=n2/n2; P入=P出
5、升正在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失:P损=(P/U)2R; (P损:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻)。
6、公式1、2、3、4中物理量及单位: :角频率(rad/s) ;t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U: (输出)电压(V);1:电流强度(A);P:功率(W)。
扩展资料
正弦交变电流的理论
正弦交流电路的方程可由基尔霍夫定律和电路元件方程导出，一般是一组线性常系数微分方程。一正弦交流电路的稳态就由相裂笑耐应的电路方程的与电源同频率的周期解表示。正弦交流电路分析的任务就是求出电路方程组的这种特解。计算正弦交流电路最常用的方法是肆春相量法。
运用这一方法，可以将电路的微分方程组变换成相应的复数的线性代数方程组，使求解的工作大为简化。对于非正弦周期性交流电路，运用谐波分析方法和叠加原理，便可分析其中的稳态。
参考资料来源：百度百科—正弦交流电路