高中物理 5.1 交变电流导学案 新人教版选修.doc

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1、河北省唐山市开滦第二中学高中物理5.1交变电流导学案新人教版选修3-2【学习目标】1、理解交变电流的产生原理。2、掌握交变电流的变化规律及表示方法。3、理解表征交变电流的几个物理量的准确含义。【重点难点】1、交变电流的变化规律及其应用。2、交流电的最大值、有效值的准确含义。【使用说明及学法指导】本学案包括《交变电流的产生和变化规律》、《表征交流电的物理量》两节课的内容，中等难度。建议第一课时在教师的指导下先认真阅读教材，初步理解本学案的有关知识，第二、第三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。【

2、学习内容】课前自学一、知识点一、交变电流的产生1、交变电流的概念（1）________和_________都随时间做周期性变化的电流叫做_______________，简称_______。（2）几种常见的交变电流图形2、交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦交变电流。矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，将经过两个特殊位置，其特点分别是：(1)中性面（如图a、c、e）：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面。线圈平面处于中性面位置时：A.线圈各边都不切割磁感线，回路产生的感应电动势为__

3、____，即感应电流等于______。B.磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以线圈平面的磁通量_______，磁通量的变化率为____。(2)线圈平面跟中性面垂直时（如图b、d）：线圈平面与磁感线_______，磁通量为______。线框的ab、cd边垂直切割磁感线，回路产生的感应电动势_________。由法拉第电磁感应定律知，线圈的磁通量的变化率___________。3.正弦交流电表达式如线圈经过中性面位置开始计时，瞬时电动势e=，瞬时电压u=，瞬时电流i=.其中，为线圈产生的交流电动势最大值，为线圈产生

4、的交流电压最大值，为线圈产生的交流电流最大值，w为线圈转动的，wt为线圈转动的。二、知识点二、表征交流电的物理量1、交流电的周期和频率线圈匀速转动一周，交变电流完成一次周期性变化，这个时间称为交变电流的_________。交变电流在1s内完成周期性变化的__________叫做它的频率，周期和频率的关系为_______。2、交流电的最大值和有效值（1）交变电流的有效值：是根据电流的____________来规定的，让交流电与恒定电流分别通过相同的___________，如果在交流电的一个周期内产生的_____

5、___与恒定电流在相同的__________内产生的__________相等，这个恒定电流I、电压U就叫做交流电的电流、电压的有效值。（2）正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是：E=_________,U=__________,I=________。（3）使用交流电的电器设备上所标的额定电压和额定电流、交流电压表和电流表测量的交流电数值，都是指交变电流的__________值。核心知识探究探究一、交变电流的周期和频率1．某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为______Hz，线圈转动的角速

6、度是________rad/s。若将此电压加在10μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V。2．我国照明电压的瞬时值表达式为e＝220sin100πtV，它的周期是________，频率是________，在1s内电流的方向改变________次，电压最大值为________。　[要点提炼]______手定则——安培力的方向判断伸开________手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让______从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中

7、所受安培力的方向．探究二、交变电流的变化规律1、研究下图的交流电方向：（1）当abcd线圈在磁场中绕OO′轴转动时，切割磁感线的边有__________、__________。(2)如图a，回路中的感应电动势为_________。（3）如图b，当ab边向右、cd边向左运动时，线圈中感应电流的方向沿着_________方向流动。（4）如图c，回路中的感应电动势为__________。（5）如图d，当ab边向左、cd边向右运动时，线圈中感应电流的方向沿着_________流动。小结：根据以上分析，交流电的方向在图

8、_____、________发生改变。即线圈平面每经过_________面，电流方向发生改变。2、研究交流电的最大值：（1）分析图b，设ab边长为L1，bc边长L2，线圈转动角速度是ω，磁感应强度为B，这时ab边产生的感应电动势为___________,cd边产生的感应电动势为__________，由于ab边和cd边产生的感应电动势为_____联关系，所以线圈abcd产生的感应电动势为_______