学习目标：1、知道什么是交变电流2、理解交变电流产生的原理3、知道交变电流的变化规律4、全力投入，勤于思考，培养科学的态度和正确的价值观。 重点：理解交变电流产生的原理，认识交变电流的特点及规律 难点：理解交变电流产生的原理
预习案
使用说明与学法指导：1、先通读教材，勾画出本节内容的基本概念（交流、直流、中性面、峰值等），再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。2、独立完成，限时20分钟。 一、 知识准备：
1、 第四章所学的楞次定律，法拉第电磁感应定律 2、 教材18页第5题 二、 教材助读： （一） 交变电流
1、 交流与直流的区别 2、 交流能变成直流吗？ （二） 交变电流的产生
3、 交流发电机的基本结构是怎样的？发电的原理是什么？ 4、 什么是中性面？线圈经过中性面时穿过的磁通量怎样，瞬时感应电动势为
多少？
5、 按照书上图5.1-3，认真考虑书上提出的问题 6、 试着画出产生的电流随时间变化的曲线。 （三） 交变电流的变化规律
7、 正弦式电流的电动势随时间变化的规律是怎样的？ 8、 试做书上34页第4题 预习自测：
1．如图所示，下列四种情况均表示闭合线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，在下列情况下线圈中不能产生交流电的是（ ）（从左侧看线圈绕OO′顺时针转动） O ω
B A
B
O′ O ω O′ O ω B B O′ O ω O′ B D
2．正弦交变电动势的最小值出现在（ ）
A．线圈经过中性面时 B．穿过线圈的磁通量为零时 C．穿过线圈的磁通量变化最快时 D．线圈边框的速度与磁感线垂直时
C
3．如图所示，线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动（由上向下看是逆时针方向），当转到
O 图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是（ ） 30° A．磁通量和感应电动势都在变大
B O′ B．磁通量和感应电动势都在变小 C．磁通量在变小，感应电动势在变大 D．磁通量在变大，感应电动势在变小
学习建议：自测题体现一定的基础性，又有一定的思维含量，只有“细心才对，思考才会”。
我的疑惑？请你将预习中未能解决的问题和有疑惑的问题写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。
探究案
一、 学始于疑——我思考，我收获
1、从墙面插座孔中获得电流与手电筒中的电流有什么不同吗？ 2、交变电流是怎样产生的呢？
学习建议：请同学们用5分钟时间认真思考这些问题，并结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习。
二、质疑探究：
探究点一：交变电流 问题1：什么是交流？
问题2：什么是直流？
探究点二：交变电流的产生（重点）
问题1：交流发电机是由哪些部分组成的？（实际的交流发电机比这个要复杂）
问题2：什么是中性面？线圈经过中性面时有何特点？
问题3：按照书上图5.1-3，；回答以下问题： 1）、线圈在磁场中转动，哪些边在切割磁感线？ 2）、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 3）、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 4）、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电流最大？
5）、试想一下，线圈从甲到乙，从乙到丙，从丙到丁，电流如何变化？ 6）、线圈每经过中性面一次，交流电方向改变 ，线圈每转动一周（交流电的一个周期） ，两次经过中性面，交流电的方向改变 7）、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，在坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。
探究点三：交变电流的变化规律 问题1：
发电机线圈中产生的感应电动势也是按照正弦规律变化的，它可以写做： e=Emsinωt
e——电动势的 Em——它达到的 ω——发电机线圈转动的
问题2：在磁感应强度B的匀强磁场中，矩形线圈逆时针绕中轴匀速转动，角速度为ω，图中标a的小圆圈表示线圈ab边的横截面，标d的小圆圈表示线圈cd边的横截面，ab 、cd长度为L1，ad 、bc长度为L2，设线圈平面从中性面开始转动。则经时间t
1、线圈与中性面的夹角是多少？2、ab边的速度多大？
3、ab边速度方向与磁场方向夹角多大？4、ab边产生的感应电动势多大？5、线圈中感应电动势多大？
引导学生分析：
1、线圈的角速度是ω，经过时间t，它与中性面的夹角是（ ） 2、ab边绕中轴做匀速圆周运动，角速度是ω ，转动半径（ ）所以 ab边的速度是（ ）
3、ab边速度方向与磁场方向夹角与线圈从中性面转过的角度相同。 3、ab边产生的感应电动势e1=（ ） 4、线圈中感应电动势e=2 e1=（ ）
问题3：什么是正弦式电流？当负载为纯电阻时，负载两端的电压u，流过的电
流i，按正弦规律变化的表达式是怎样的？
归纳总结：交流电产生的原理是什么？
针对训练：
一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式。(假定发电机线圈平面位于中性面时开始计时）
三、我的知识网络图：
四、当堂检测：
1、发电机产生的按正弦规律变化的电动势最大值为311V，其线圈共100匝，在匀强磁场中匀速转动的角速度为100πrad/s，从线圈经过中性面计时： （1）写出电动势的瞬时表达式；
（2）此发电机与外电路组成闭合电路时，总电阻为100Ω，求t=1/600 s时的电流
2、P34第3题：
3、P34第5题：
我的收获：（反思静悟，体验成功）
训练案
巩固拓展
1、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e随时间t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大
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转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大
2．一正弦交流电的电动势e＝220sin100πtV，若将它加在阻值为100Ω的电阻两端（电源内阻不计），则下列说法正确的是（ ） A．电流的瞬时值为i＝2.2sin100πtA B．电流的最大值为2.2A
C．流过电阻的电流是恒定的
D．流过电阻的电流是变化的，但不按正弦规律变化
3．处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场a 方向平行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻，线圈平面与纸面重合（如图），线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定由a→b→c→d→a方向的感应电
b c B d 流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是 （ ）
I 0 A
创新探究
磁感应强度B＝1T，从线圈经过中性面计时，试求：
（1）写出电动势的瞬时表达式及t=1/300s时的电动势；
（2）当线圈平面跟B的夹角为60°时，线圈产生的电动势的瞬时值。
5．一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻为R=8Ω，线圈在磁感应强度为B1I t 0 B
t I 0 C
t 0 D I t 4．如图所示的100匝矩形线框绕OO′轴匀速转动，角速度为100πrad/s，线圈面积为0.1m，
a
O d B b O′
c
2
T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线
的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
（2）线圈从开始计时经1/30s时，线圈中电流的瞬时值。 （3）外电路电阻R两端电压的瞬时值表达式。
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