5.1 交变电流 学案（人教版选修3-2）

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1、5.1交变电流学案（人教版选修3-2）1交变电流学案（人教版选修3-2）1．大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做__________，方向不随时间变化的电流称为______，大小和方向都不随时间变化的电流称为__________．2．线圈在______磁场中绕____________的轴匀速转动时，产生交变电流，此交变电流按正弦规律变化叫做________________电流，其电动势的瞬时值表达式为e＝__________，其中E＝________3．下列各图中，哪些情况线圈中能产生交流电(

2、　　)4．下图所示的4种电流随时间变化的图中，属于交变电流的有(　　)．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中正确的是(　　)A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大B．在中性面时，感应电动势最大．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D．穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率也为零【概念规律练】知识点一　交变电流的产生1．如图1所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是(　　)图1A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流．图示

3、位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零2．处在匀强磁场中的矩形线圈abd，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所示)，线圈的d边离开纸面向外运动。若规定由a→b→→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(　　)知识点二　交变电流的变化规律3．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/in，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为2V，则从中性面开始计时，所产生

4、的交流电动势的表达式为e＝________V，电动势的峰值为________V，从中性面起经148s，交流电动势的大小为________V4．有一个10匝正方形线框，边长为20，线框总电阻为1Ω，线框绕′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图3所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0T．问：图3(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？(3)写出感应电动势随时间变化的表达式．【方法技巧练】一、瞬时值、平均

5、值的计算方法．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共100匝，转速为10πr/in，在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为003b，则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？当线圈平面与中性面夹角为π3时，感应电动势为多少？6．如图4所示，匝数为n，面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中匀速转动，角速度为ω，求线圈从图示位置转过180°时间内的平均感应电动势．图4二、交变电流图象的应用7．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的变化如图

6、所示．下面说法中正确的是(　　)图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．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8．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图象如图6所示，则下列说法中，正确的是(　　)图6A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B．t＝001s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最大．t＝002s时刻，线圈中有最大感应电动势D．t＝003s时刻，线圈中有最大感

7、应电流参考答案前预习练1．交变电流　直流　恒定电流2．匀强　垂直于磁感线　正弦式交变　Esinωt　nBSω3．BD　[A中线圈中的磁通量始终是零，故无感应电流产生；B、、D中都是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，故能产生交流电，则B、、D正确．]4．D　[恒定电流是强弱和方向都不随时间改变，交变电流是强弱和方向都随时间改变，正弦式交变电流是按正弦规律变化的交变电流，图象中数值的正、负表示电流方向．A选项中电流数值总为正，表示电流方向不变，是恒定电流．B选项中图象虽为正弦，但由于电流总是

8、正值，表示电流方向不变，电流大小随时间变化，也是恒定电流．、D选项中电流强度和方向都随时间做周期性变化，是交变电流．因此，是交变电流的只有和D，是正弦式交变电流的只有D]．A　[中性面和磁场垂直，磁通量最大，磁通量的变化率为零．]堂探究练1．　[线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则，ab边的感应电流方向为a