三、交变电流

1、空白演示,3-1交变电流,19世纪初，蒸汽机改变了自古以来依靠人力、畜力的生产形态。蒸汽动力推动着火车和船队，加快了不同国家、不同民族的物资流通和文化交流。大片农田变成了工厂,小资料,法拉第电磁感应定律的发现，激励着已批科学家和工程师进行机械能转变为电能的探索。他们设想：厂房中巨型发电机发出的电也许会比蒸汽动力更加强大，它能通过导线跨越千山万水，让家家户户都用电流照明，机器、火车都由电流提供动力,发电机,到了1895年，美国利用尼亚加拉大瀑布发出了巨大的电能。一年后，电能被传输到20英里外的布法罗市，使得全城大放光明。现在，电能已流淌到人们生活的各个领域。如今，人类的电气化理想已实现，电能不仅

2、使我们的社会生活更加丰富多彩，而且已经成为支撑现代社会发展的重要支柱。,一交流发电机,1发电机的基本构造：定子-磁极或电枢转子-电枢或磁极电枢-产生感应电动势的线圈磁极-产生磁场2种类：（1）旋转电枢式定子-磁极转子-电枢（2）旋转磁极式定子-电枢转子-磁极3能的转化：将机械能转化为电能,4原理简图,演示,（插入动画）,4交变电流的产生（1）直流：电流方向不随时间改变而改变的电流（2）交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流。（2）产生原因: ab边和cd边切割磁感线。,线圈转运时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电动势,如图，把灯泡与电流表串联起来接到手

3、摇发电机的两端，转动摇把，可以看到灯泡被点亮。在转动过程中，灯泡的亮度有什么变化？电流表的示数有什么变化？,（1）实验仪器：交流发电机、电灯、电流表。 （2）实验过程：将交流发电机、电灯、电流表连接成电路，摇动交流发电机，观察电灯的亮度有什么变化？电流表的示数有什么变化？ （3）实验结果：电灯的亮度忽明忽暗，电流表的指针忽左忽右。 （4）实验结论：发电机发出的电流大小和方向都在不断变化，大小、方向随时间做周期性变化。,二交流的变化规律,家庭用于日常生活的电灯、家用电器，使用的电是由电网送来的。电网送来的电也是交变电流，它的大小、方向都在随时间不断的变化。交变电流变化的规律可以用示波器显示出来。

4、,电网供给的交流经过降压后能使小灯泡发光。把示波器的两个输入端接到小灯泡的两端，在荧光屏上会看到灯泡两端的电压随时间变化的曲线。,实验仪器：示波器、小灯泡、导线、学生电源。实验过程：将示波器和灯泡并联接入电路中，用示波器演示加在灯泡两端的电压。实验现象：显示的电压图象为正弦曲线。,观察注灯炮两端电压的波形 炮两端电压的波形,1交流的变化规律图像（1）坐标：时间t为横坐标，i或u为纵坐标。（2）图象形状：正弦曲线。（3）物理意义：反映i或u随时间变的规律。,2正弦式电流：（1）定义：电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，叫做正弦式电流。例电网中的交变电流。（2）正弦式电流的表达式i=Imsint u=Umsint 各量含义：i、u表示瞬时值。Im、Um分别表示电流、电压的最大值，叫做交流的峰值。是线圈转动的角速度。,3交流的周期和频率（1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，用T表示，单位是s（2）频率：1s内交变电流完成周期性变化的次数，用f 表示，单位赫兹，简称赫，符号Hz （3）频率和周期有如下关系： （4）我国使用的交