高二物理学案:2.1 认识交变电流、2.2 交变电流的描述(粤教版选修3-2)

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1、2.1认识交变电流、2.2交变电流的描述学案(粤教版选修3-2)1.强弱和方向都不随时间改变的电流叫做________电流,简称________;强弱和方向都随时间作周期性变化的电流叫做________电流,简称交流.2.交变电流是由________发电机产生的.当线圈在________磁场中绕________________的轴匀速转动时,产生交变电流.线圈平面跟磁感线________时,线圈所处的这个位置叫做中性面,线圈平面每经过一次中性面,线圈中感应电流的方向就____________.3.交流发电机的线圈在磁场中匀速转动,感应电动势

2、e的变化规律为____________.若把线圈和电阻R′连成闭合电路,设总电阻为R,则电路中电流的瞬时值i=________________,电阻R′上的电压瞬时值u=________________.4.家庭电路中的交变电流是________电流,它是一种最________、最________的交变电流.5.(双选)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(  )6.下列各图中,哪些情况线圈中不能产生交流电(  )7.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

3、最大B.在中性面时,感应电动势最大C.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1.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈通过中性面时(  )A.线圈平面与磁感线方向平行B.通过线圈的磁通量达到最大值C.通过线圈的磁通量变化率达到最大值D.线圈中的电动势达到最大值2.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C.图示位置ab边的感应电流方向为a→bD.

4、线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零知识点二 用函数表达式描述交变电流3.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动,转速为240r/min,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s,交流电动势的大小为________V.4.有一个10匝正方形线框,边长为20cm,线框总电阻为1Ω,线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动,如图2所示,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T.问:图2(1)该线框产生的交变

5、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.知识点三 用图象描述交变电流5.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,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cd边离开纸面向外运动。若规定由a→b→c→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(  )6.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4所示

6、.下面说法中正确的是(  )图4A.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C.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【方法技巧练】瞬时值、平均值的计算方法7.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r/min,在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为0.03Wb,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时,感应电动势为多少?8.如图5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

7、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5参考答案课前预习练1.恒定 直流 交变2.交流 匀强 垂直于磁感线 垂直 改变一次3.e=Emsinωt sinωt sinωt4.正弦式 简单 基本5.CD [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.C、D选项中电流强度和方向都随

8、时间作周期性变化,是交变电流.因此,是交变电流的只有C和D,是正弦式交变电流的只有D.]6.A [A中线圈中的磁通量始终是零,故无感应电流产生;B、C、D中都是线圈在匀强磁场中绕

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