51交变电流导学方案

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1、5.1《交变电流》导学方案2011年3月15日编写者：杨洪涛审阅：张丄林课时：2学习要求1.会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念2.分析线圈转动1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悄境下问题的能力3•知道交变电流的变化规律及衣示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含义。学习重难点1.理解交变电流、直流的概念2•知道交变电流的变化规律及农示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含义。课前预习1•交变电流（1）定义：都随时间做周期性变化的电流.⑵产牛：在匀强磁场中，绕的轴匀速转动的线圈里产生

2、的是止弦交变电流.（3）中性面:线圈平面垂直于磁感线时，线圈中的感应电流为零，这一位置叫中性面.线圈平面经过中性面时，电流方向就.线圈绕轴转一周经过中性面次，因此感应电流方向改变两次.2.交变电流的变化规律两数形式：N匝、面积为S的线圈以角速度3转动，从小性而开始计时，则e=•用Em表示峰值NBS5则e=.电流i==ImsinG）t.若线圈从磁感线与线圈平面平行的位置开始计时，上而表达式变为：e=,i=.3•交变电流的图象⑴物理意义：描述交变电流（电动势c、屯流i、电床u）随时间t（或角度at）变化的规律（2）常见图彖：如图5-1-2所示.学习过程一.交变电

3、流1・波形图利用电压传感器（或电流传感器）可以在荧光屏上绘出电压（或电流）随时间变化的图像,常叫“波形图”2•交变电流（1）交变电流:<2）直流：現察下列几个电流与时间的图啟判BW些是交变电潦二交变电流的产生(1)产牛机理线圈绕磁感线的轴OCT(2)中性面如图5-M所示，将一个平而线圈置于匀强磁场中，线圈与外电路相连，组成闭合回路，使做匀速转动时线圈屮就会产生交变电动势和交变电流.黑定线■沿連时什方向匀連转动.如图5」・3甲至丁.找们考废下面几个问题.!需八•：仁左後删由甲转列乙的过性中厂初边中电療向聊个方面気动？2庄纽■由I的£1甘中.人〃边中电漫向務个方

4、向潦动？'愉朋转対什么位童时线■中权有电丄转到什么位■时线■中的电切大°―：学警加吹劇陀淹晌何变化的曲如从晞过负帧时的电湾记为正.•田*■此“仏昨邸上标出IWM迭札乙、W.丁几仙耐対宜如亂IkJ平面线圈在匀强磁场中旋转，当线圈平面于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中没有,这个位置叫做.线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量,磁通量的变化率,感应电动势.线圈经过屮性面时，内部的感应电流方向要.1:、、Mlo1・—一*Lj/1„,主-、、卩2'、」1X:2tX峥III壬、——d图二1・2三.交变电流的变化规律1.由法拉第电磁感应规律可以导出电动势随吋间的变化规律为

5、2.当负载为用电器时，负载两端的电压u、流过的电流i,也按止弦规律变化，其表达式为:3.峰值：Em山Im瞬吋值:eui课堂互动探究1•交变电动势的瞬时值表达式【例1】交流发电机在工作时电动势e=Emsinco将发电机的转速提高一倍，同吋将电枢所围面积减小一半，其他条件不变贝J其电动势变为()D.J=-^-sin2

6、势的值是多少.思路分析：求解交变电动势瞬时值的步骤：％于X(1)确定线圈转动是从哪个位置开始计时.x(x(2)确定表达式是正弦还是余弦.[(3)确定转动的角速度3及N、B、S等.％盘X(4)求出峰值E””写出表达式，代入角速度求瞬时值.°【练习】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2T,

7、«ti数n=6的矩形线圈abed绕中心轴00’匀速转动,角速度3=200rad/So已知ab=0.1m,bc=0.2m,(1)感应电动势的最大值；(2)设时间t=0时线圈平而与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；A.O-^t]B.t

8、ft2拓展迁移C.tgft3D

9、・t3~3.关于交流电的图象的应用【例3】如图5-1-4所示图象中属于交流电的冇(4•交流电变化规律、安培定则、楞次定律、左手定则的综合应用I。1D【例4】如图5亠5(a)所示匚I形金属导轨水平放置，导轨I二跨接一金属棒ab,与导轨构成闭合回路，并能在导轨上自山滑动.在导轨左侧与ab平行放置的导线cd屮通以图5-l-5(b)所示的交变电流，规定电流方向自c向d为正.则ab棒受到向左的安培力的时间是()d线圈在转动过程中某一•段时间内或从一个位置到另一个位克的过程屮所产生的电动势，称为平均电动势，它A①不等于始、末两时刻瞬时值的平均值，必须用法拉笫电磁感应定律

10、计算，即E=—.Az发电机的转子是匝数为100匝、边