交变电流教案.doc

5.1 交变电流一、教学目标（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、教学重点：交变电流产生的物理过程的分析三、教学难点：交变电流的变化规律及应用四、教学方法：引导教学法五、教学用具：多媒体六、教学用时：2课时七、教学过程：新课导入：今天我们开始学习交变电流，交变电流是电磁感应现象的进一步延伸。新课教学：（一）探究手摇交流发电机输出电流的特点：实验一：用手摇交流发电机对小灯泡供电现象：小灯泡一闪一闪地发光结论：电流的大小是周期变化的实验二：用手摇交流发电机对并联的反向的发光二极管供电现象：两个发光二极管轮流发光结论：电流的方向是周期变化的小结：手摇交流发电机的输出电流的大小和方向都随时间做周期性的变化。大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流（AC）方向不随时间变化的电流称为直流（DC） 大小、方向均不随时间变化的电流叫恒定电流。（二）探究交变电流的产生原理：交流发电机的构造：哪些边切割磁感线？（ab和cd）问题讨论：（1）在转动过程中，哪个位置线圈中没有电流，哪个位置线圈中没有电流，哪个位置线圈中电流最大？物理学中把线圈平面垂直与磁感线的位置成为中性面。2、你能判断出线圈从中性面开始逆时针转动一周中，线框中电流方向的规律吗？3、你能总结线圈在转动过程中，电流的方向的变化规律吗？线圈平面每经过中性面时，感应电流的方向就改变一次，线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。4、你能定性的分析出线圈从中性面转动半周过程中电流的大小变化规律吗？从中性面开始转动过程中，电流从零逐渐变大到最大，再由最大减小到下一个中性面变为零。（三）定量分析交变电流的变化规律：AB长为L1，BC长为L2，转动的角速度为，磁感应强度为B。AB边产生的感应电动势：AB边的线速度：，当线圈abcd经过中性面时开始计时，是感应电动势的最大值，叫做峰值。由于电动势按正弦规律变化，当负载为电灯等用电器时，负载两端的电压、通过的电流，也按正弦规律变化，这种按正弦函数规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流。思考：如果从线框平面与磁感线平行的位置开始计时，那么表达式如何？注意：两个特殊位置的不同特点：（1）线圈平面与中性面重合时，最大，电流方向发生改变；（2）线圈平面与中性面垂直时，最大，最大，电流方向不变；正弦交变电流是一种最简单又最基本的交变电流，家庭电路的交变电流就是正弦交变电流。实际中应用的交变电流，不只限于正弦交变电流，它们随时间变化的规律是各种各样的。八、课堂练习例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100rad/s,从线圈经过中性面开始计时。（1）写出当时的瞬时表达式。（2）此发电机与外电路组成闭合电路时，总电阻为100，求时的电流。（3）线圈转过180的过程中，电动势的平均值，电动势达到的最大值各是多少？（4）磁通量变化率的最大值是多少？解：（1）从中性面开始计时，（2），时，；（3）线圈经过180过程中，磁通量变化，此时，由法拉第电磁感应定律得这一过程中的平均电动势，而，所以=198（V）当线圈转过90时，即在时刻时电动势最大，（V）（4）电动势最大时，由法拉第电磁感应定律可知磁通量的变化率也最大，九、课后作业：书后练习3、4、5十、课后反思：5.2描述交变电流的物理量一、教学目标1、知道交变电流的周期和频率，以及它们与转子角速度的关系。2、知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系。3、知道我国供电线路交变电流的周期和频率。二、教学重点：周期、频率的概念，有效值的概念和计算三、教学难点：有效值的概念和计算四、教学教具 ：多媒体教学课件、小灯泡、手摇交流发电机模型、多媒体投影仪五、教学方法：诱思探究教学法六、教学用时：1课时七、教学过程、引入上节课我们研究了矩形线圈在匀强磁场中转动，线圈中会产生正弦交流电。 师问 如何描述线圈中交变电流的变化规律呢?生答 、公式法：从中性面开始计时， 、图象法： 如图所示师问 试确定时刻，图象坐标与线圈转动位置的对应关系？生答 线圈转过的角度分别为：0、 。教师指出 线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变化。这说明，线圈转动速度越快，交变电流周期性变化的越快。交变电流与恒定电流比较具有不同的特点，用那些量来描述交变电流呢？、揭示与强化首先考虑用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢？1、交变电流的周期和频率。交变电流跟别的周期性过程一样，是用周期或频率来表示变化快慢的。（1）周期：我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做交变电流的周期。周期用T表示，单位是s。（2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率。频率用f表示，单位是Hz。（3）周期和频率的关系是：说明 我国工农业生产和日常生活中用的交变电流周期是0.02S，频率是50Hz，电流方向每秒钟改变100次。 交变电流的周期和频率跟发电机转子的角速度有关。越大，周期越短、频率越高。演示实验 把小灯泡接在手摇交流发电机模型的输出端。当转子的转速由小增大时，我们看到，小灯泡发光的闪烁频率也由小增大，当转子的转速大到一定程度，由于交变电流的大小和方向变化太快，由于人眼存在视觉暂留的缘故，所以眼睛已不能分辨灯光的闪烁。这就是为什么照明电是交变电流，而电灯亮时看不见一闪一闪的原因。、交变电流的峰值和有效值 （1）交变电流峰值（Im、Em、Um）：指交变电流各个参量一个周期内所能达到的最大值。表示交变电流的强弱或电压的高低。实际中需要考虑。例如：电容器接在交流电路中，应需要知道交变电压的最大值，电容器的额定电压应高于交变电压的最大值，否则电容器有可能被击穿。（2）交变电流有效值（I、E、U）：思考与讨论 如图所示的电流通过一个R=1的电阻，它不是恒定电流。(a)、怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量?解析：图象反映的交变电流可以分为4段。前半个周期中，00.2S内，可看成电流大小为1A的恒定电流，0.2S0.5S内，可看成电流大小为2A的恒定电流.后半个周期的电流与前半个周期方向相反，但产生热量相同。则交流电的热量：（b）如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大? 恒定电流的热量： 教师指出 1） 有效值：（抓三个相同）让交流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内内产生的热量相等，把恒定电流的值叫做这个交变电流的有效值。2） 正弦交流电有效值与最大值之间的关系说明 交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值。交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的。引入有效值的的概念便于把处理恒定电流的一些方法拓展到交流电中。八、课堂练习例1、试写出我国生活用电的规律表达式？学生 V 解析 生活用电的有效值U=220V，频率f=50Hz，所以V，Hz。又表达式可得 。 例2 、如图表示一交流的电流随时间变化的图像,求该电流的有效值?学生板演做题步骤，教师点评解析：交变电流一个周期内产生的热量恒定电流的热量： 由有效值定义知： 解得： A九、课后作业：书后1、2题十、课后反思：5.3电感和电容对交变电流的影响一、教学目标：1、理解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器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用。二、教学重点：1、电感、电容对交变电流的阻碍作用。2、感抗、容抗的物理意义。三、教学难点：1、感抗的概念及影响感抗大小的因素2、容抗概念及影响容抗大小的因素. 四、教学方法：引导教学法五、教学用具：多媒体六、教学用时：2课时七、教学过程：新课导入：在直流电路中，影响电流和电压关系的只有电阻，而在交流电路中影响电流和电压关系的，除了电阻，还有电感和电容。通过电感和电容对交变电流影响的分析讨论，我们可以进一步认识到交流与直流的区别。新课教学：（一）电感对交变电流的阻碍作用：演示实验：把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上。实验中取直流电源的电压与交流电压的有效值相等。实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些。实验表明电感对交变电流有阻碍作用。思考：为什么电感对交流电有阻碍作用？交流电通过电感线圈时，电流时刻在改变，电感线圈中必然产生自感电动势，阻碍电流的变化，使灯泡变暗。电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗表示。实验：调换电感不同的线圈、改变交变电流的频率。实验表明：线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大。思考：为什么线圈的感抗跟线圈的自感系数和交流电的频率有关呢？感抗是由自感现象引起的，线圈的自感系数L越大，自感作用就越大，因而感抗越大；交流电的频率f越高，电流的变化率越大，自感作用也越大，因而感抗越大。在电工和电子技术中使用的扼流圈，就是利用电感阻碍交变电流的作用制成的。扼流圈有两种：（1）低频扼流圈；（2）高频扼流圈；（1）低频扼流圈：构造：线圈绕在铁芯上，匝数多（几千甚至超过一万），自感系数很大。即使交变交流的频率较低，这种线圈产生的感抗也很大。由于线圈是用铜线绕制的，对直流的阻碍作用较小。通直流、阻交流。（2）高频扼流圈：线圈有的绕在圆柱形的铁氧体芯上，有的是空心的，匝数为几百或几十。这种线圈自感系数小，这种线圈对高频交变电流的阻碍作用较大。低频交变电流的阻碍作用较小， 对直流的阻碍作用更小。通低频、通直流，阻高频。（二）电容器对交变电流的阻碍作用：演示实验：把白炽灯和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上，观察灯泡的发光情况。实验现象：接通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源，灯泡亮了。说明了直流电不能够通过电容器，交流电能够“通过”电容器。电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交流电能够通过呢？当交流电路中接入电容器时，由于极板的电压作周期性变化，电容器的带电量也会周期性的增大或减小。当电压升高时，电容器充电，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电容器放电，电荷从极板上放出，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，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器。强调实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质。电容对交流阻碍作用的大小用容抗表示。实验：改变电容值 ，改变交流频率现象：电容越大，灯泡越亮；交流频率越高，灯泡越亮；实验表明：电容器电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越小。电容器具有“通交流、隔直流”“通高频、阻低频”的特点.实际应用电路如图所示：隔直电容器通交流、隔直流；旁路电容器通高频、阻低频。八、课堂练习例1、如图所示，电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220V、50Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同。若保持交变电压不变，将交变电流的频率提高到60Hz，则发生的现象是（ D ）A、三灯亮度不变B、三灯均变亮C、L1不变、L2变亮、L3变暗D、L1不变、L2变暗、L3变亮解析：频率变高，线圈感抗变大，电容器容抗变小，因此L2变暗，L3变亮。电阻的大小与交变电流的频率无关，流过灯泡L1中的电流不变，因此L1亮度不变。例2、如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小（如L=1mH，C=200pF），此电路的重要作用是（ D ）A、阻直流通交流，输出交流B、阻交流通直流，输出直流C、阻低频通高频，输出高频交流D、阻高频通低频，输出低频交流和直流解析：由于线圈自感系数L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样，直流和低频成分能顺利通过线圈；电容器并联在电路中，起旁路作用。因电容C很小，对低频成分阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频部分阻碍作用很小，被它旁路掉，最终输出的是低频和直流。九、课后作业：书后练习2、3十、课后反思：54 变压器一、教学目标1知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。2理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。二、教学重点探究变压比和匝数比的关系。三、教学难点探究变压比和匝数比的关系。实验探究法、阅读法、讲解法。四、教学方法:引导教学法五、教学工具学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡六、教学用时：2课时七、教学过程（一）引入新课师：在实际应用中，常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。各种用电设备所需的电压也各不相同。电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压。一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。交流便于改变电压，以适应各种不同需要。变压器就是改变交流电压的设备。这节课我们学习变压器的有关知识。板书课题变压器（二）进行新课1变压器的原理思考与讨论：师：按上图所示连接好电路，接通电源，观察灯泡是否发光。生：灯泡亮了。师：两个线圈并没有直接接触，灯泡为什么亮了呢？这个实验说明了什么？生1：当一个线圈中同交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场，从而产生感生电动势，灯泡中有了感应电流，故灯泡发光。生2：实验说明，通过互感现象，电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。师：变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。师：画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：互感现象时变压器工作的基础。在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势。如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。副线圈两端的电压就是这样产生的。所以，两个线圈并没有直接接触，通过互感现象，副线圈也能够输出电流。师：在输入电压一定时，原线圈、副线圈取不同的匝数，副线圈输出的电压也不一样，变压器由此得名。那么，变压器线圈两端的电压与匝数有何关系呢？下面我们通过实验来探究。实验：目的：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系器材：可拆变压器，学生电源，多用电表，导线若干实验步骤：（1）按图示电路连接电路（2）原线圈接低压交流电源6V，保持原线圈匝数n1不变，分别取副线圈匝数n2=n1，n1，2 n1，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表格。（3）原线圈接低压交流电源6V，保持副线圈匝数n2不变，分别取原线圈匝数n1=n2，n2，2 n2，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表格。U16V实验次数123456原线圈匝数n1n1n1n1n2n2n2副线圈匝数n2n1n12 n1n2n22 n2副线圈输出电压U2结论（4）总结实验现象，得出结论。注意事项：（1）连接好电路后，同组同学分别独立检查，然后由老师确认，电路连接无误才能接通电源。（2）注意人身安全。只能用低压交流电源，电源电压不能超过12V（3）使用多用电表交流电压档测电压时，先用最大量程测试，然后再用适当的挡位进行测量。2电压与匝数的关系师：从实验中可以发现什么规律？生：原、副线圈两端的电压之比等于两个线圈的匝数之比。师：写出数学表达式。生：师：电流通过变压器线圈是会发热，铁芯在交变磁场的作用下也会发热。所以，变压器工作时存在能量损失。没有能量损失的变压器叫做理想变压器。，只适用于理想变压器。实际上变压器的工作效率都很高，在一般的计算中，可以把实际变压器视为理想变压器。师：理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系？生：因为理想变压器没有能量损失，所以P出=P入师：若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系？生：据P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得：U2I2=U1I1则：师：上式是理想变压器只有一个副线圈时，原副线圈中的电流比公式。如果副线圈的电压高于原线圈的电压，这样的变压器叫升压变压器；如果副线圈的电压低于原线圈的电压，这样的变压器叫降压变压器。那么两种变压器的匝数关系如何？生：升压变压器，n2n1，降压变压器，n2n1。师：两种变压器原副线圈电流的大小关系如何？生：升压变压器，I2I1。师：在绕制升压变压器原副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好，还是细一些好？降压变压器呢？生：因为升压变压器，I2I1，所以副线圈导线要比原线圈导线粗一些。师：课后请大家阅读教材47页“科学漫步”，了解互感器的工作原理和应用。（三）课堂总结、点评本节课主要学习了以下内容：1变压器主要由铁芯和线圈组成。2变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象。3理想变压器：没有能量损失的变压器，是理想化模型。有P输出=P输入 八、课后作业：书后1、2九、教学反思：55 电能的输送 一、教学目标1知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。2知道降低输电损耗的两个途径。3了解电网供电的优点和意义。二、教学重点找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率损失。三、教学难点理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压U。四、教学方法：自学讨论法、阅读法、讲解法。五、教学手段：多媒体课件六、教学用时：2课时七、教学过程 人们常把各种形式能（如水流能、燃料化学能、原子能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输.那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？请同学们带着下列问题看书，然后再回答.1.为什么要远距离输电？电站建在资源丰富的地区，距离用户远，故需远距离输电.2.输送电能的基本要求是什么？（1）可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。（2）保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。（3）经济，是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。3.为什么输电线上有电能损失？ 由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了。这是输电线上功率损失的主要原因。 在输电线上有电能损失正是远距离大功率输电面临的主要困难，下面我们重点讨论怎样在输电过程中减少电能的损失。一、降低输电损耗的两个途径情景设疑 合作研讨 假定输电线路中的电流是I，输电电压为U，两条导线的总电阻是r，在图5.5-2中，导线的电阻集中画为一个电阻r.rIU图5.5-2发电厂用户1、怎样计算输电线路损失的功率？I2r（参考教材第49页，第2题，与你得出的结论比较） 明确电压损失2、据此，减少输电线上损失的电功率可以有两个途径，分别是：（1）减小输电线的电阻（2）减小输电电流3、在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？1/2在输电电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？1/44、通过第3步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？减小输电电流5、如何减小输电线的电阻呢？由电阻定律知 r =（1）、减小材料的电阻率.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.（2）、减小输电线的长度l不可行，因为要保证输电距离.（3）、增加导线的横截面积，可适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难。6、如何减小输电电流呢？通过导线的电流I=P/U（1）、减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。（2）、提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍。对比后结论：采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。7、输电电压是不是越高越好？不是。电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。8、我国采用的输电电压有哪几种？有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网正在建设750kV的线路。二、电网供电 9、大型发电机发出的电压在10kV上下，不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？ 在发电机处用升压变压器升高电压，在用户处用降压变压器降低电压.我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理。如下图所示。设发电机的输出功率为P，则功率损失为P= I22R用户得到的功率为P用= P-P.输电线路上的电压损失为：U= I2R，则U3= U2-U.10、采用电网供电的优点是什么？ 可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理的调度电力，这就使得电气化社会的主要能源电力的供应更加可靠，质量更高。三、实例探究例1、在电能输送过程中，若输送电功率一定，则在输电线上的功率损失（ACD）A、随输电线电阻的增大而增大 B、与输送电压的平方成正比C、与输电线上电压损失的平方成正比 D、与输电电流的平方成正比例2、某交流发电机输出功率为5105 W，输出电压为1.0103 V，假如输电线的总电阻R=10，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380 V.（1）画出输电线路的示意图.（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）分析引导学生画出电路.引导学生写出各部分关系式U1U2=n1n2 I2I1=n1n2U3U4=n3n4I3I4=n4n3U2=U+U3 P1=P+P3 P=I22R解：I1= =500 AP=5%P1=5%5105=2.5104 WP=I22RI2=50 A I4=所以 八、课堂总结通过本节学习，主要学习以下问题：1降低输电损耗的两个途径：减小线路电阻和减小输电电流。减小输电电流是最有效的途径。远距离输电线路上，P=I2r=，其中（I=）。采用高压输电可以达到减小输电电流的目的。2电网供电的优点九、课后作业：练习册十、教学反思：交变电流知识点讲解一、教学目标（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、教学重点：交变电流产生的物理过程的分析三、教学难点：交变电流的变化规律及应用四、教学方法：讲练教学法五、教学用具：多媒体六、教学用时：2课时七、教学过程： 1. 交流电的产生 （1）交流电：大小和方向均随时间作周期性变化的电流。 方向随时间变化是交流电的最主要特征。 （2）交流电的产生 平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时，线圈中就会产生按正弦规律变化的交流电，这种交流电叫正弦式交流电。 中性面：垂直于磁场的平面叫中性面。线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，此位置线圈中的感应电动势为零，且每经过中性面一次感应电流的方向改变一次。线圈每转一周，两次经过中性面，感应电流的方向改变两次。 （3）正弦式交流电的变化规律： 若从中性面位置开始计时，那么线圈中的电动势、电流、加在外电阻上的电压的瞬时值均按正弦规律变化。 图像如图所示： 2. 表征交流电的物理量 （1）描述交流电的大小 瞬时值：交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向。 最大值：交流电在变化过程中所能达到的最大值是表征交流电强弱的物理量。 有效值：是根据交流电的热效应规定的，反映的是交流电在能量方面的平均效果。让交流电与恒定电流通过阻值相同的电阻，若在相等时间内产生的热量相等，这一恒定电流值就是交流电的有效值。 各种电器设备所标明的额定电流和额定电压均是有效值。 （2）周期和频率 是用来表示交流电变化快慢的物理量： 3. 变压器 （1）变压器的构造及原理 构造：由一个闭合的铁芯以及绕在铁芯上的两组（或两组以上）的线圈组成。和电源相连的线圈叫原线圈，与负载相连的线圈叫副线圈。 工作原理 原线圈加上交变电压后会产生交变的电流，这个交变电流会在铁芯中产生交变的磁通量，那么副线圈中会产生交变电动势，若副线圈与负载组成闭合电路，副线圈中也会有交变电流产生，它同样在铁芯中激发交变的磁通量，这样，由于原、副线圈中有交变电流通过而发生的一种相互感应现象叫互感现象。变压器工作的物理基础就是利用互感现象。 （2）理想变压器 铁芯封闭性好、无漏磁现象，即穿过原、副线圈的磁通量相等。 线圈绕组的电阻不计，无铜损现象。 铁芯中涡流不计，即铁芯不发热，无铁损现象。 对理想变压器有：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。 （3）原、副线圈中的电压、电流关系。 功率关系：P1=P2。 4. 远距离输电 远距离输电要解决的关键问题是减少输电线上电能的热损耗。 减少远距离输电过程中电能损失的方法： 若输电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，则输电线上热损耗P损=I2R小和增大S的办法减小R，但作用有限：另一是减小输电电流I，在输电功率P一定的输电功率。八、课后作业：单元检测九、课后反思：交变电流习题一、教学目标（1）使学生理解交变电流的产生原理（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、教学重点：交变电流计算三、教学难点：交变电流的变化规律及应用四、教学方法：讲练教学法五、教学用具：多媒体六、教学用时：2课时七、教学过程：【例1】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=05T，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r1，线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO/匀速转动，角速度为2rads，外电路电阻R4，求： （1）转动过程中感应电动势的最大值 （2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600时的即时感应电动势 （3）由图示位置转过600角时的过程中产生的平均感应电动势 （4）交流电电表的示数 （5）转动一周外力做的功 （6）周期内通过R的电