河北省涞水波峰中学人教版高中物理选修3-251交变电流学案（无答案）

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1、§5.1交变电流(课前预习案A)2017-2018学年第二学期第1号备课组长签字教研组长签字：编写人：张晓杰班级：第组姓名：志在山顶的人，不会贪念山腰的风景【学习目标】1、理解交变电流、直流的概念。知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的。知道中性面的概念。2、掌握交变电流的变化规律及表示方法，理解描述正弦交流电的物理量的物理含义.重点难点：1、交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点。2、交变电流产生的物理过程的分析。【完成目标】目标一:交变电流1.交流发电机(1)发电机的构造：由定子和

2、转子组成。在发电机内固定不动的部分叫,能够连续转动的部分叫(2)原理：线圈相对于磁场绕垂直于磁场的轴转动产生电流。如图所示。磁体转动(磁体是转子)，而线圈不动(线圈是定子)的发电机叫式发电机。线圈转动(线圈是转子)，而磁体不动(磁体是定子)的发电机叫式发电机。2•交变电流：大小、方向随时间做周期性的变化的电流叫交变电流，简称交流电(AC)o只沿一个方向流动的电流叫直流电(DC)o例1、如图所示各的电流中不是交流电的是：()目标二：交变电流的产生：1.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

3、正弦交变电流•若线圈绕平行于磁感线的轴转动，则不产生感应电动势.2•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：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面•线圈平面处于跟中性面重合的位置时(a)线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于零;(b)磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零.(c)交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.(2)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流

4、方向不变.例2•—只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变化的图象如图所示。则下列说法中正确的是()A.方=0时刻，线圈平面与中性面垂直B.方=0.01s时刻，@的变化率最大C.方=0.02s时刻,感应电动势达到］D.从方=0.01s时刻至t=0.04s时刻线圈转过例3•如图所示，矩形线圈"cN在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴*和A以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时（）A.线圈绕A转动时的电流等于绕A转动时的电流B.线圈绕A转动时的电动势小

5、于绕E转动时的电动势C.线圈绕£和A转动时电流的方向相同，都是D.线圈绕A转动时％边受到的安培力大于绕A转动时玄边受到的安培力目标三：交变电流的变化规律：1.如图所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程：图5亠11.当以线圈通过中性面时为计时起点时,交变电流的函数表达式:e二Emsinot,其中Ef2NBL尸；7=Ibsin3t,其中Im二Em/R。如图所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的e-t和7-t图象:例3•某交变电流发电机模型，矩形线圈边长为20cmX10cm,共100匝，匀强磁

6、场磁感应强度B二1T,转速为300/jt转/分，则线圈产生的感应电动势最大值为多少？若从中性面开始转动，写出交变电动势e随时间t变化的表达式。课后双基训练B【双基练习】1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间：（）A.线圈平面与磁感线平行；B.通过线圈的磁通量最大;C.线中的感应电动势】大;D.线圈中感应电动势的方向突变。2、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图5-1-3,则在时刻（）b线圈通过中性面A.ti.t4线圈中磁通量最大匸3线圈中磁通量变化率最大C.tut

7、4线圈平面与中性面垂直3、4、如图5-1-5所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图所示位置时，（）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交流发电机在工作时的电动势为e=Emsina）t9若将其线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变，则其电动势变为（）1=1

8、==

9、A.EwsinG）tHB.2Ewsina）t/2C.Emsin2a）tD.2Emsin2a）t5、如

10、图5-1-6所示，若线框abed不闭合，当磁铁转动时，下列说法中正确的是（）A.线框中产生感应电动势，可跟随磁铁转动B线框中不产生感应电动势，可跟随磁铁转动C・线框中产生感应电动势，不跟随磁铁转动D・线框中不产生感应电动势，不跟随磁铁转动A.l/50sB.l/100sC.l/200sDI/400s6、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电瞬时值的表达式为/=0.2sinl00nt,从r=0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为（)7、矩形线