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第二章交变电流第一节认识交变电流知识点1交变电流的概念大小和方向1．交变电流的定义：____________都随时间作___________的电流叫交变电流，简称交流电．周期性变化2．波形图：电流或电压随时间变化的图象．3．示波器：能够直观显示电信号随时间变化的情况的一种常用的电子仪器．4．我们日常生活和生产中所使用的交变电流是按正弦规律变化的．图2－1－1是用示波器观察到的正弦交流电随时间变化的图象．图2－1－15．注意大小和方向都不变(1)___________________的电流叫恒定电流；____________________的电流也是直流电．(2)大小不变而方向改变的电流也是交变电流．如图2－1－2中的甲是交流电，乙则是直流电．图2－1－2大小变化而方向不变知识点2交变电流的产生及其变化规律1．交变电流产生的原理和条件：图2－1－3如图2－1－3所示，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动的线圈能产生大小和方向都随时间变化的交变电流．图中交变电流实际上是ab、cd边做切割磁感线运动产生的．2．中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫中性面．3．交变电流的变化规律(1)大小变化的规律①当线圈经过中性面时，通过线圈的磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零[如图2－1－3中(a)，(c)，(e)位置]．②当线圈与磁感线平行时，通过线圈的磁通量最小，感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大[如图2－1－3中(b)，(d)位置]．故线圈离开中性面时，感应电动势、感应电流变大，线圈回到中性面时感应电动势、感应电流变小．(2)方向变化的规律线圈每经过一次中性面时，感应电流的方向就改变一次，一个周期线圈要两次经过中性面，故线圈转动一周感应电流的方向改变两次．【例题】(双选)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，以下正确的是()A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大B．在中性面时，感应电动势不为零C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D．线圈每通过一次中性面，电流方向改变一次解析：中性面是线圈在磁场中运动但不产生感应电动势的位置，是线圈的每一条边都不切割磁感线的位置，是线圈平面与磁感线垂直的位置，是穿过线圈的磁通量最大的位置，所以A选项正确，B、C选项错误．由楞次定律(或右手定则)知，在中性面处穿过线圈的磁场的方向不发生变化，但磁通量的增减情况发生了变化，决定感应电流方向的两个因素中若是其中一个因素发生变化，感应电流方向必然发生变化，故D选项正确．答案：AD1．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是()CA．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零D．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零解析：当线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零．题型1交变电流及其变化规律的理解【例题】处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合(如图2－1－4所示)，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图线是()图2－1－4解析：用图象来表达线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流的变化情况，首先确定初值，其次确定大小变化的情况，从而确定曲线的走向．在0时刻cd边离开纸面向外运动，由右手定则可知产生的感应电流方向是a→b→c→d→a，即题中的正方向．并且由图知，线圈所处的位置与磁感线平行，线圈中的感应电动势和感应电流都达最大值，故从几个图象中应确认为C正确．答案：C1．(双选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势eAD－t图象如图2－1－5所示，则在以下时刻正确的是()A．t1、t3线圈通过中性面B．t2、t4线圈中磁通量最大C．t1、t3线圈中磁通量变化率最大D．t2、t4线圈平面与中性面垂直图2－1－5解析：中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，线圈平面与磁感线平行时，磁通量最小，感应电动势最大．