新人教版20182019学年高中物理第五章交变电流51交变电流知识要点归纳学案选修32

5.1交变电流的产生和变化规律【重点梳理】重点一、直流电和沟通电1．直流电电流的方向不随时间变化的电流或电压叫做直流电。直流电能够分为：脉动直流电和恒定电流两种形式。脉动直流电：电流或电压的大小随时间发生变化，但方向不发生变化，如图甲、乙所示。恒定电流（或恒定电压）：电流或电压的大小和方向都不随时间发生变化，如图丙、丁。2．交电流．定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流。重点解说：1）方向不变的电流叫做直流，大小和方向都不变的电流叫恒定电流。2）大小不变、方向改变的电流也是交变电流。．产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是正弦式交变电流。重点解说：（1）矩形线框在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，但不是独一方式。2）交变电流的典型特色是电流方向变化，其大小可能不变，如下图的交变电流称为矩形交变电流，在方向变化时其大小可能不变。3．中性面：线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中的感觉电流为零，这一地点叫中性面。特色：（1）线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感觉电动势为零，感觉电流为零。2）线圈经过中性面时，线圈中的电流方向要发生改变。线圈转一周有两次经过中性面，因此每转一周电流方向改变两次。重点二、交变电流的变化规律如下图，该线圈从中性面起经时间转过角度，则，此时两边速度方向与磁感线方向的夹角分别为和的感觉电动势为：

，它们产生的感觉电动势同向相加，整个线圈中，由于，代入上式得。令（若线圈有N匝，所围面积为，则，跟线圈形状没关），则有，为电动势在时刻的刹时价，为电动势的最大值。重点解说：（1）电动势按正弦规律变化，仅限于线框自中性面开始计时的情况；若线圈从磁感线与线圈平面平行的地点开始计时，表达式变成：。2）在轴和磁场垂直的前提下，交变电流的表达式与轴的地点没关。3）若线圈给外电阻供电，设线圈自己电阻为，由闭合电路欧姆定律得：，这类按正弦规律变化的电流叫做正弦式交变电流，它是最简单又最基本的交变电流。两头的电压可记为：。重点三、交变电流的图象．物理意义：描绘交变电流（电动势、电流、电压）随时间（或角度）变化的规律。．正弦式交变电流的图象．几种不一样种类的交变电流重点解说：一、理解中性面和中性面的垂直面两特别地点的不一样特色及应用1．线圈平面与中性面重合时，，最大，但，，，电流方向将发生改变。2．线圈平面与中性面垂直时，

，

，最大，最大，最大，电流方向不变。运用以上特色联合右手定章和楞次定律，能够迅速、正确地解决一些相关电磁感觉现象和交变电流的问题。二、线圈转动过程中均匀电动势的求法线圈在转动过程中某一段时间内或从一个地点到另一个地点的过程中所产生的电动势，称为均匀电动势，它不等于始、末两时刻刹时价的均匀值，一定用法拉第电磁感觉定律计算，即。同理，计算交变电流在某段时间内经过导体横截面的电荷量，中）。三、怎样求交变电流的刹时价（1）确立线圈转动从哪个地点开始计时。

也一定用均匀值，即（式2）确立表达式是正弦函数仍是余弦函数。3）确立转动的角速度（的单位为“转／秒”）、最大值、初相位（即线圈的计时地点）。4）写出表达式，代入角度求刹时价。四、图象的剖析方法1）看清两轴物理量的物理意义，分清是何种图象。2）剖析“斜率”、“截距”、“点”表示的物理意义。3）掌握“图与