胶南八中10.1：交变电流的产生和描述

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1、业精于勤,荒于嬉,行成于思,毁于随胶南八中高三物理学案导学课题10.1：交变电流的产生和描述【课标要求】1．交变电流 交变电流的图像Ⅰ2正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ【自主梳理】自主梳理一：1.交变电流定义2．正弦交流点产生原理推导(1)中性面，峰值面特点中性面峰值面含义磁通量Φ磁通量的变化率感应e、i、u电流方向(2)正弦交流电图象表达式：规律物理量中性面计时表达式中性面计时图象峰值面计时表达式峰值面计时图象磁通量电动势电压电流自主梳理二：正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值8业精于勤,荒于嬉,行成于思,毁于随1.周期和频率周期频率关系2.交变

2、电流的瞬时值、峰值、有效值物理量符号物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值电动势电压电流表达式计算线圈某时刻的受力情况峰值电动势电压电流讨论电容器的击穿电压有效值电动势电压电流计算方法正(余)弦式电流有效值与峰值关系(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值计算方法计算通过电路截面的电荷量自主练习1.图10－1－2中不表示交变电流的是(　　)2.图10－1－3中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生

3、正弦式交变电流的是(　　)【课内探究】探究一：正弦式电流的变化规律及应用8业精于勤,荒于嬉,行成于思,毁于随例题1如图1012所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内．下述说法正确的是(　　).A.因为线框中产生的是交变电流，所以电流表示数始终为零B.线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C.线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最大D.若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的有效值也增大一倍练习拓展：如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁

4、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，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，在t＝时刻(　　).A.线圈中的电流最大B.穿过线圈的磁通量为零C.线圈所受的安培力为零D.穿过线圈磁通量的变化率最大小结：探究二：对交变电流的“四值”的比较和理解例题4电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图1018所示．现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，下列判断正确的是(　　).A.线圈转动的角速度ω＝100rad/sB.在t＝0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大C.电热

5、丝两端的电压U＝100VD.电热丝此时的发热功率P＝1800W练习拓展：电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示．现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，下列判断正确的是(　　).A.线圈转动的角速度ω＝100rad/sB.在t＝0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大C.电热丝两端的电压U＝100VD.电热丝此时的发热功率P＝1800W例题5将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图6所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b8业精于勤,荒于嬉,行成于思,毁于随

6、两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为(　　)A.　　　　　　B.C.D.练习拓展：如图所示，N＝50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1＝20cm，ad边长l2＝25cm，放在磁感应强度B＝0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n＝3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r＝1Ω，外电路电阻R＝9Ω，t＝0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里.(1)在图中标出t＝0时感应电流的方向；(2)写出感应电动势的瞬时值表达式；(3

7、)线圈转一圈外力做多少功？(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多少？小结：探究三：交变电流有效值的“三同”原则例题6一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36Ω.磁感应强度B随时间t的变化关系如图10110所示，则线框中感应电流的有效值为(　　)A.×10－5AB.×10－5AC.×10－5AD.×10－5A练习拓展：家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积小．某电子调光灯经调整后的电

8、压波形如图5所示，若用多用电表测灯泡两端的电压，多用