浙江专版2017_2018学年高中物理第五章交变电流第1节交变电流教学案新人教版.doc

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1、1　交变电流知识内容交变电流考试要求必考加试c课时要求1.知道交变电流，能区分直流和交变电流．2．知道交流发电机的基本结构与工作原理，了解中性面的概念．3．知道正弦式交变电流的图象描述．4．知道正弦式交变电动势、电压、电流的瞬时值表达式，理解峰值的意义．5．区分特殊位置的磁通量与磁通量变化率，理解磁通量变化率与电动势之间的关系.一、对交变电流的认识[导学探究]　(1)把图1所示电路接在干电池的两端时，可以观察到什么现象？(2)把图1中电路接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？并解释看到的现象．图1答案　(1)当接在干电池两端时，只有一个发光二极管

2、会亮．(2)当接在手摇式发电机两端时，两个发光二极管间或的闪亮，原因是发电机产生与直流不同的电流，两个发光二极管一会儿接通这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停地改变．[知识梳理]1．交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流．2．方向不随时间变化的电流称为直流．-15-注意：对直流电流和交变电流的区分主要是看电流方向是否变化．3．正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)交变电流的大小一定随时间变化．(　　)(2)大小和方向都不随时间变化的电流才是直流电．

3、(　　)(3)交变电流的大小可以不变，但方向一定随时间周期性变化．(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)√二、交变电流的产生[导学探究]　假定线圈绕OO′轴沿逆时针方向匀速转动，如图2甲至丁所示．请分析判断并填空．图2转动过程电流方向甲→乙B→A→D→C乙→丙B→A→D→C丙→丁A→B→C→D丁→甲A→B→C→D(填“A→B→C→D”或“B→A→D→C”)2．在甲、乙、丙、丁四个位置中，线圈转到甲或丙位置时线圈中的电流最小，为零．线圈转到乙或丁位置时线圈中电流最大．[知识梳理]1．正弦式交变电流的产生条件：将闭合矩形线圈置于匀强磁场中，并绕垂直磁场方向

4、的轴匀速转动．2．中性面：线圈平面与磁感线垂直时的位置．-15-(1)线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ最大，但线圈中的电流为零．(2)线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流的方向都要改变．线圈转动一周，感应电流的方向改变两次．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流．(　　)(2)线圈在通过中性面时磁通量最大，电流也最大．(　　)(3)线圈在通过垂直中性面的平面时电流最大，但磁通量为零．(　　)(4)线圈在通过中性面时电流的方向发生改变．(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√三、交变电流的变化规律[知

5、识梳理]1．正弦式交变电流电动势的瞬时值表达式：(1)当从中性面开始计时：e＝Emsin_ωt.(2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e＝Emcos_ωt.2．正弦式交变电流电动势的峰值表达式：(1)Em＝nBSω.(2)峰值与线圈的形状无关，与转动轴的位置无关．(填“有关”或“无关”)[即学即用]　有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20cm，线圈总电阻为1Ω，线圈绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图3所示，匀强磁场的磁感应强度为0.5T，该线圈产生的交变电流电动势的峰值为__________，电流的峰值为__________，若从中性

6、面位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为________．图3答案　6.28V　6.28A　e＝6.28sin10πtV解析　电动势的峰值为Em＝nBSω＝10×0.5×0.22×10πV＝6.28V-15-电流的峰值为Im＝＝6.28A感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emsinωt＝6.28sin10πtV.一、交变电流的产生例1　(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(　　)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，

7、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答案　CD解析　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，但此时切割磁感线的两边的速度与磁感线平行，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流的方向也就在此时刻发生变化．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，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．搞清两个特殊位置的特点：(1)线圈平面与磁场垂直时：e为0，i为

8、0，Φ为最大，为0.(2)线圈平面与磁场平行时：e为最大，i为最大，Φ为0，为最