1、第三节、交变电流 教学目标： 1、理解交变电流是怎样产生的。 2、定性了解交流的变化规律及其图像表示和主要特征物理量。 3、知道交流能通过电容器的原因，了解交流这一特性在电子技术中的应用。 4、初步了解发电机、交变电流的发明和利用对促进人类社会进步的作用，进一步体验科学、 技术与社会生活之间的密切关系。 教学过程： 一、交流发电机 说明：交流发电机是由定子和转子构成，有的发电机的磁体转动，线圈不动；有的发电机 的磁体转动，线圈不动。 问：无论是线圈转动，还是磁体转动，转子的作用是什么？（转子的转动使得穿过线圈的 磁通量发生变化) 演示实验 实验仪器：交流发电机、电灯、电流表 实验过程：将交流发
2、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？ 实验结果：电灯的亮度忽明忽暗，电流表的指针忽左忽右 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 的电流叫做交变电流 ，简称交流。各种电池供给的电流只沿一个方向流动，叫做直流 二、交流的变化规律 演示实验： 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 说明：严格的数学分析表明，电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规 律变化，这样的电流称之为正弦
3、式电流 问：如何表示正弦式电流在某一时刻的电流、电压？（i = Imsint u =Umsint ） 说明：Im、Um 分别是电流和电压的最大值，叫做交流的峰值 说明：交变电流的大小和方向在不断地变化，我们把交流完成一次周期性变化所用的时间 叫做交流的周期，通常用 T 表示，它的单位是秒。交流在 1s 内发生周期性变化的次数， 叫做交流的颇率通常用 f 表示，它的单位是赫兹，简称赫，符号是 Hz 。 问：频率和周期有怎样的关系？（T1/f） 说明：我国使用的交变电流，频率是 50 Hz 三、交流的有效值 说明：交变电流有电压最大值和电流最大值，但如果按照峰值来标志交流的大小，存在许 多不合理的
4、因素。例如，在计算用电量时，如果用峰值计算，所得结果必然超过实际用电 的数值。因此在描述交流的电压、电流时，要找一个合理的数值，这就是交流电压、电流 的有效值。 问：如何求交流电压、电流的有效值呢？（交流的有效值，是根据电流的热效应规定的： 把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相等的时间里它们产生的热 t 相等，我们就把 这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值） 说明：经过实验和理论分析表明有效值和最大值之间存在着这样的关系：Ie=Im/2 Ue=Um/2 其中 Ue、Ie 分别代表交流电压、电流的有效值 说明：在各种使用交变电流的电器设备上，所标注的额定电压、额定电流值，都是交
5、流的 有效值。 四、交流能够通过电容器 说明：当电容器上两端连接直流电源时，正负电荷聚集在极板上，不能移动，因此电路中 不会形成长时间的电流，因此我们说电容器具有隔直流的特点 说明：但当电容器两端连接上交流电压后，当电压升高时，正负电荷在电容器两块极板上 聚集，当电压降低时，正负电荷从电容器两块极板上释放，因此能够形成较长时间的电流， 我们称电容器具有通交流的特点。 说明：总而言之，电容器具有隔直通交的特点，注意电容器接交流电时，电荷实际上并没 有越过两极板间的介质。 第三节、交变电流 板书设计 一、交流发电机 1、交变电流：大小和方向都在不断变化的电流 2、直流电流：方向不变的电流称之为直流
6、 二、交流的变化规律 1、正弦式电流：电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的电流 i = Imsint u =Umsint Im、Um 分别是电流和电压的最大值 2、周期 T：交流完成一次周期性变化所用的时间 单位：秒 频率 f：交流在 1s 内发生周期性变化的次数 单位：赫兹 符号：Hz 换算关系：T1/f 三、交流的有效值 1、把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相等的时间里它们产生的热量相等，我们就 把这个 直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值 2、有效值和最大值之间的关系：Ie=Im/2 Ue=Um/2 其中 Ue、Ie ：交流电压、 电流的有效值 四、交流能够通过电容器 1、电容器特点：隔直通交 2、注意：电容器接交流电时，电荷实际上并没有越过两极板间的介质
