课 题： 类型：新授课
目的要求：理解交变电流是怎样产生的。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。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。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。
重点难点：
教 具：
过程及内容：
课件26张PPT。第三节 交变电流本节主要介绍了以下几个内容：
1.交流发电机
2.交流的变化规律
3.交流能够通过电容器
4.交流的有效值 本节课知识点预览内容：
电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比。法拉第电磁感应定律公式表示为：知识回顾1、直流电流(DC)方向不随时间变化的电流2、交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流一、交变电流的概念交变电流可以变成直流！交变电流是如何产生的呢？二.交流发电机1、交流发电机的构造
电枢和磁极（也称定子和转子）
电枢--产生感应电动势的线圈
磁极--产生磁场
2、交流发电机的种类
旋转电枢式发电机
定子--磁极 转子--电枢
旋转磁极式发电机
定子--电枢 转子--磁极定子转子三、交流的变化规律 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的变化曲线现象：缓慢转动线圈时，电流计指针在左右摇动，线圈每转一周，指针左右摆动一次．说明电路中电流大小和方向不断改变，且每一周电流方向改变两次。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3、正弦式电流的表达式：
i=Imsinωt
u=Umsinωt
Im、Um分别是电流和电压的最大值，叫做交流的峰值2、正弦式电流：
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，叫做正弦式电流.四、描述交流的物理量
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，符号是Hz． 3、频率和周期有如下关系：
4、我国使用的交变电流，频率是50 Hz.为什么看不到电灯中电流大小的变化五、交流能够通过电容器机内装有“整流”电路，但仍有部分交流成分，会影响发音。整流电路收音机
工作电路交流直流交流能够“通过”电容器的解释电容器两端电压不断变化，使电容器交替的进行充电和放电。从外电路看来，导线中有电流。电容器作用
隔直流
通交流
通高频
阻低频交流电源直流电源R在相等的时间里通过相同的电阻产生相等的电热，把直流电压、电流分别叫做交流电压、电流的有效值。--三相等交流的电压、电流在不停地变化。那么我们通常说的“电灯两端的电压是220V”，指的是什么电压？六、交流电的有效值： 为了反映交变电流所产生的效果，依据电流的热效应，引入有效值的概念．3、正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是：2、特点：交变电流的有效值根据电流的热效应来规定，与电流的方向无关，在计算时，要紧抓电流通过电阻生热或热功率进行计算，“相同时间”至少要取一个周期的时间注意：任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦式交变电流，对其他形式的交变电流并不适用.但可按有效值的定义进行推导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在计算交变电流通过导体产生的焦耳热，做功的电功率以及保险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值注意七、交变电流的种类(1)正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压(3)电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲1、交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流2、交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动3、交变电流的变化规律表达式： i=Imsinωt
u=Umsinωt 图象小 结4、描述交流的物理量
（1）周期T：完成一次周期性变化所需的时间。
（2）频率f：1s内交变电流完成周期性变化的次数。
（3）关系：互为倒数f=1/T。我国使用的频率是50 Hz。
5、电容器主要应用： 隔直流，通交流。
6、交流的有效值：
（1）使交流和直流通过相同的电阻，在相等时间内产 生的热量相等.
（2）有效值与峰值的大小关系：
电动机可以发电吗？ 找一个玩具上的小电动机，把一条棉线缠绕在它的轴上，用导线把电动机的两个接线端连接到小灯泡上。一只手握住电动机的机身，另一只手迅速拉动棉线，观察小灯泡是否发光。
电动机和发电机在结构上有什么相似之处？怎样解释观察到的现象？能不能利用这种现象为我们做事？开门时线圈中会有电流吗？
分别给门的四角钉上大钉子，用电线沿着4个钉子绕制一个几十匝的大线圈，如图，线圈的两端连在一个电流表上，开门、关门时能不能发出电来？试试看！如果发电效果不明显，想一想，应该怎样改进？这是直流电还是交流电呢第三节、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式电流 问：如何表示正弦式电流在某一时刻的电流、电压？（i = Imsinωt???? u =Umsinωt? ） 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？（T＝1/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。
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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 ?????? 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 = Imsinωt???? u =Umsinωt???????? 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：T＝1/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
