2018-2019学年高中物理 第二章 交变电流 1 交变电流学案 教科版选修3-2

《2018-2019学年高中物理 第二章 交变电流 1 交变电流学案 教科版选修3-2》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．交变电流学习目标知识脉络1．了解恒定电流和交变电流的概念．2．知道交变电流的产生过程和电动势与电流方向的变化规律．(重点)3．理解正弦交变电流的变化规律及表达式，知道中性面、瞬时值的概念．(重点、难点)[自主预习·探新知][知识梳理]一、交变电流1．恒定电流大小和方向都不随时间变化的电流，称为恒定电流．2．交变电流(1)定义：大小和方向随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流电．(2)正弦交变电流：电流随时间按正弦函数规律变化的交变电流，简称正弦交流电．二、正弦交流电的产生和表述1．产生：闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴

2、匀速转动时，线圈中产生的感应电流就是正弦交流电．2．描述函数图像瞬时电动势：e＝Emsinωt瞬时电压：u＝Umsin_ωt瞬时电流：i＝Imsin_ωt最大值表达式：Em＝NBSω.3．中性面：线圈平面与磁场垂直的位置．[基础自测]1．思考判断(1)交变电流指的是正弦交流电．(×)(2)教室的照明电路中所用的是正弦式交流电．(√)(3)电流方向做周期性变化的电流就是交变电流．(√)(4)只要闭合线圈在匀强磁场里匀速转动就一定产生正弦交变电流．(×)(5)正弦交变电流的函数形式与计时起点有关．(√)(6)当线圈中的磁通量为零时，产生的电流也为零

3、．(×)2．下列四个图像中不属于交流电的是(　　)D　[A、B、C中e的方向均做周期性变化，故它们属于交流电，D中e的大小变化而方向不变，属直流电．]3．如图211所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时(　　)【导学号：24622053】图211A．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大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大，磁通量的变化率最小D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小A　[由图可知线圈平面与磁感线平行，应处于垂直于中性面的平面，此时穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，所以A选项

4、正确．][合作探究·攻重难]交变电流的产生1．产生在匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴匀速转动的线圈中产生的是交变电流，实验装置如图212所示．图2122．过程分析(如图213所示)图213线圈由甲位置转到乙位置过程中，电流方向为b→a→d→c.线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为b→a→d→c.线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为a→b→c→d.线圈由丁位置转到甲位置过程中，电流方向为a→b→c→d.3．两个特殊位置对比位置中性面中性面的垂面磁通量最大零磁通量变化率零最大感应电动势零最大线圈边缘切割磁感线的有效速度零最大感应电流零最大电流

5、方向改变不变　(多选)矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是(　　)【导学号：24622054】A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流的方向就改变一次D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零CD　[线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，原来切割磁感线的两边此时与磁感线平行，即不切割磁感线，所以感应电动势等于零，此时穿过线框的磁通量的变化率也等于零，感应电动势或感应电

6、流的方向也就在此时发生变化．线框垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，但切割磁感线的两边都垂直切割磁感线，有效切割速度最大，所以感应电动势最大，也可以说此时穿过线框的磁通量的变化率最大，故C、D选项正确．][针对训练]1．(多选)下列各图中，线圈中能产生交变电流的有(　　)A　　　　　　　　　BC　　　　　　　　　DBCD　[B、C、D中当线圈在磁场中转动时，穿过线圈的磁通量变化，会产生感应电流，而A中线圈转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，无感应电流产生，故B、C、D正确．]2．(多选)如图214甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方

7、向的轴OO′以恒定的角速度ω转动．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照如图214乙所示的余弦规律变化，则在t＝时刻(　　)甲　　　　　　　　　　乙图214A．线圈中的电流最大B．穿过线圈的磁通量为零C．线圈所受的安培力为零D．线圈中的电流为零CD　[线圈转动的角速度为ω，则转过一圈用时，当t＝时说明转过了圈，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，B错误；由于此时感应电动势为零，所以线圈中电流为零，线圈所受的安培力为零，A错误，C、D正确．]正弦交流电的瞬时值和最大值1．瞬时值表达式的推导图215若线圈平面从中

8、性面开始转动，如图215所示，则经时间t：⇓⇓⇓⇓⇓纯电阻电路电流的瞬时值：i＝＝sinωt＝Imsinωt⇓某个电阻R′电压的瞬时值：u＝iR′＝I