交变电流详细教案习题.

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1、选修3－2　　　　　　第五章　交变电流(这是边文，请据需要手工删加)1交变电流●课标要求1．知道交变电流．2．能用函数表达式和图象描述交变电流．●课标解读1．会观察电流(或电压)的波形图，了解交变电流、直流的概念．2．分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情境下问题的能力．3．知道正弦式交变电流的变化规律及表示方法，知道正弦式交变电流的峰值、瞬时值的物理含义．●教学地位本节知识是电学的基础，但它是物理的最基本知识，是以后学习的基础，学习本节知识时，应引起足够的重视．●新课导入建议当线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时，线

2、圈中将产生感应电流，此电流是否是恒定电流？如果不是，电流的大小和方向如何变化？线圈处于什么位置时电流最大？线圈处于什么位置时，电流方向改变？这一系列的问题在学过本节知识后就能得到解决．●教学流程设计课　标　解　读重　点　难　点1.知道交变电流、直流的概念.2.了解交变电流的产生，会分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化.3.知道正弦式交变电流的变化规律及表示方法.4.知道正弦式交变电流的峰值、瞬时值的含义．1.正弦式交变电流的产生方法．(重点)2.正弦式交变电流的变化规律．(重点)3.正弦式交变电流的表示方法．(难点)4.交变电流的峰值、瞬时值、中性面等概念的理解．(难点)

3、交变电流1.基本知识(1)交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流．(2)直流：方向不随时间变化的电流．(3)交变电流的产生①产生方法闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动．②过程分析，如图511所示．图511③中性面：线圈平面与磁场垂直的位置．2．思考判断(1)线圈转一周有两次经过中性面，每转一周电流方向改变一次．(×)(2)当线圈中的磁通量最大时，产生的电流也最大．(×)(3)交流电源没有正负极之分．(√)3．探究交流线圈在中性面时，磁通量、感应电动势、感应电流具有怎样的特点？【提示】　线圈平面与磁场垂直的位置，即为中性面位置，在此位置磁通量最大，线圈的感应电

4、动势和感应电流为零．交变电流的变化规律1.基本知识(1)正弦式交变电流①定义：按正弦规律变化的交变电流，简称正弦式电流．②函数和图象函数图象瞬时电动势：e＝Emsin_ωt瞬时电压：u＝Umsin_ωt瞬时电流：i＝Imsinωt　注：表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压和电流的峰值，而e、u、i则是这几个量的瞬时值．(2)其他交变电流，如图512所示．图5122．思考判断(1)交流电是指按正弦规律变化的电流．(×)(2)线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时产生的交流电是正弦式交变流电．(√)(3)交变电流的瞬时值表达式与开始计时的位置无关．(×)3．探究交流交变电流的大小是

5、否一定变化？它与直流电的最大区别是什么？【提示】　交变电流的大小不一定变化，如方形波电流，它与直流电的最大区别是方向发生周期性的变化．交变电流的产生过程【问题导思】　1．线圈在什么位置时磁通量达到最大值、在什么位置时磁通量的变化率达到最大值？2．线圈在什么位置时电流方向开始改变？1．产生在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流，实验装置如图513所示．图5132．过程分析如图514所示：甲乙图514(1)如图甲514所示：线圈由(a)位置转到(b)位置过程中，线圈中电流方向为a→b→c→d；线圈由(b)位置转到(c)位置过程中，线圈中电流方向为a→b

6、→c→d；线圈由(c)位置转到(d)位置过程中，线圈中电流方向为d→c→b→a；线圈由(d)位置回到(a)位置过程中，线圈中电流方向为d→c→b→a.(2)如图乙514所示：在(b)位置和(d)位置时，线圈垂直切割磁感线，产生的电动势和电流最大；在(a)位置和(c)位置时，线圈不切割磁感线，产生的电动势和电流均为零．3．两个特殊位置的对比分析：名称中性面中性面的垂面位置线圈平面与磁场垂直线圈平面与磁场平行磁通量最大零磁通量的变化率零最大感应电动势零最大电流方向改变不变　1．矩形线框在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种形式，但不是唯一方式．2．线圈平面与中性面重合时，S

7、⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变．3．线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不变．图515　(2014·保定高二检测)如图515所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴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，则在～这段时间内(　　)A．线圈中的感应电流一直在减小B．线圈中的感应电流先增大后减小C．穿过线圈的磁通量一直在减小D．穿过线圈的磁通量的变化率先减小后增大【审题指导】　解答本题应把握以下两点：(1)计时开始