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《2019_2020学年高中物理5.1交变电流学案（含解析）新人教版选修》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1 交变电流学习目标1.会观察电流的波形图,理解交变电流、直流的概念.2.理解交变电流的产生原理.3.掌握交变电流的变化规律及表示方法.4.理解交变电流的瞬时值、峰值及中性面的概念.自主探究1. 随时间周期性变化的电流叫做交变电流. 不随时间变化的电流叫做直流. 2.线框平面与磁感线 的位置叫做中性面. 3.按 规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流. 4.正弦式交变电流的变化规律e=Emaxsinωt,Emax表示电动势的最大值,叫做电动势的 . 合作探究一、交变电流活动体验:通过电压传感器(或电
2、流传感器)观察电池供给的电压(或电流)的波形,再观察学生电源交流挡供给的电压(或电流)的波形.提出问题:电压(或电流)的波形是什么形状?表示电压(或电流)如何变化?自主学习:阅读课本P31“交变电流”的内容,学习交变电流的相关知识.1.恒定电流的 和 都不随时间变化. 2.交变电流的方向 ,而直流的方向 .交变电流经过电子电路的处理,也能变成直流. 二、交变电流的产生提出问题:观察课本P32“交流发电机的示意图”,完成以下问题.(1)在线圈转动过程中,哪些边会产生感应电动势?(2)线圈由甲转到乙的过程中,AB边中电流向
3、哪个方向流动?线圈由丙转到丁的过程中,AB边中电流向哪个方向流动?(3)当线圈转到什么位置时线圈中没有电流,转到什么位置时线圈中的电流最大?(4)大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线,从E流向F的电流记为正,反之为负.在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻.归纳总结:1.线圈处于中性面位置时,穿过线圈的磁通量 ,但感应电流为 . 2.线圈处于与磁感线平行的位置时,穿过线圈的磁通量为 ,但感应电流 . 3.线圈经过 时,线圈中的电流方向改变,线圈转一周,感应电流方向改变 次. 三、交变电
4、流的变化规律提出问题:如图所示,矩形线圈ABCD在匀强磁场中,AB边的长度为l,BC边的长度为d,线圈的阻值为R,以AB边所在的直线为轴,以一定的角速度ω从该位置开始匀速转动.(1)CD边的线速度多大?(2)如图所示,经过时间t,CD边的线速度与磁感线的夹角θ=ωt,线圈中的感应电流的大小和方向如何?(3)如图所示,经过时间t,CD边的线速度与磁感线的夹角为θ=ωt-π,线圈中的感应电流的大小和方向如何?归纳总结:1.线圈在与中性面垂直的位置感应电动势最大Emax= . 2.线圈的感应电动势e= . 课堂检测 1.对于如图所示的
5、电流i随时间t做周期性变化的图象,下列描述正确的是( )A.电流的大小变化,方向也变化,是交变电流B.电流的大小变化,方向不变,不是交变电流C.电流的大小不变,方向不变,是直流电D.以上说法都不正确2.一线圈在匀强磁场中匀速转动,在如图所示的位置时( )A.穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小B.穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最大C.穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大D.穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最小3.矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感应电动势e随时间t的变化图象如图所示.下面说法
6、中正确的是( )A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大4.如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中沿逆时针方向匀速转动,可产生交变电流,当线圈转到图示位置时,电流表指针向右偏转.当线圈由图示位置继续转动,下列说法中正确的是( )A.线圈在转动π2~π的过程中,指针向右偏转B.线圈在图示位置时,线圈中电流改变方向C.线圈在转动3π2~2π的过程中,指针向左偏转D.线圈在图示位置反方向转过3π2~2π的过程中,指针
7、向左偏转5.有一固定不动的矩形线圈abcd,处于范围足够大的可转动的匀强磁场中,如图所示.该匀强磁场由一对磁极N、S产生,磁极以OO'为轴匀速转动.在t=0时刻,磁场的方向与线圈平行,磁极N开始离开纸面向外转动,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( )6.如图甲所示,单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中,中心轴线OO'与磁场边界重合,线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看逆时针方向)匀速转动,t=0时刻线圈平面与磁场方向垂直,规定电流方向沿abcd为正方向,则图乙中能表示线圈内感应电流随时
8、间变化规律的是( )甲 乙7.如图所示,一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动,沿着OO'观察,线圈沿逆
