55物理导学案交变电流的产生和描述

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1、第55课时交变电流的产生和描述【考点要求】:知道交变电流，能用函数表达式和图彖描述交变电流.【课前知识梳理】:一、交变电流的产牛和变化规律1.交变电流：如图（a）、（b）、（c）、（d）所示都属于交变电流..注意：若:开始位置和中性面的夹角为e,则瞬时值表达式为若：线圈从垂总中性而开始转动，则函数式为二、描述交变电流的物理量1•周期和频率(b)若线圈从如图OiO2位置转动：2.小性面：1.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值区别：注意:⑴用电器铭牌上所标的电压都是额定电压的、（2）只冇正（余）弦交变电流的冇效值是

2、授大值的，其他交变电流的有效值要根据求解.三、正弦式电流的变化规律1.正弦式电流的变化规律（线圈在小性面位置开始计时）3.正弦交流电的产生和变化规律⑴产生：（2）规律：函数图象磁通量电动势电压电流注意：(1)线圈平面位于中性面时：2.-周期性变化的电压其变化规律如图所示，周期为2T,请由图中数据求出此交流电压的冇效值.3.交流发电机转了冇”巾〔线圈，每匝线圈所围血积为S,匀强磁场的磁感应强度为D匀速转动的角速度为期线圈内电阻为小外电路电阻为R,当线圈由图中实线位置匀速转动90。到达⑵线圈平面与中性面垂直时：(3)线

3、圈每经过屮性面一次电流方向,线圈转动一周，两次经过中ft

4、(1

5、,所以电流的方向.3.交变电流瞬时值表达式的书写基木思路(1)(2)【课前热身】:1.炖形线圈abed在匀强磁场屮绕00轴匀速转动，当/=0时，线圈恰好经过图屮所示的位置，已知线圈为刃匝，而积是S,电阻为7?,磁感强度为3,转动角速度为e,⑴写出感应电动势瞬时值的表达式；⑵山图示位置转过60。角时电动势的瞬时值为多大；⑶由图示位置转过90。的过程中，感应电动势的平均值为多大.

6、XXIXX支尺平xx!xxc_d—dXX

7、XX虚线位置过程中，求：⑴通过R的

8、电荷量q为多少?⑵人上产生电热Qr为多少？⑶外力做的功"为多少？【自主学习成果展示交流】:✓/■、/t=-—、、•./Z■■图中正确的是(n〃/UhCB(A)BdC【课堂互动导学】:1.如图a所示，一矩形线圈abed放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴00,以角速度3逆时针匀速转动.若以线圈平而与磁场夹角0=45°时(如图b)为计时起点，并规定当电流Ha流向b时电流方向为正.则下列四幅)2•如图所示为一交流电压随时间变化的图象每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分Z二周期电压恒定.根据图中数据可

9、得，此交流电压的有效值为()A.7.5VB.8VC.2V15VD.3713V3.单匝姬形线圈abed绕ad边为轴亦匀强磁场B中匀速转动，如图所示，图中ab=Ll,be=L2,线框电阻为r,ad间接入的电阻为R,R与理想电流表A串联，线圈角速度为co,求：(1)电流表A的读数；(2)从图示位置转过90。的过程中通过电流表的总电荷量q；(3)从图示位置转过90。的过程屮电阻R上产生的热量Q热.【随堂巩固】:1.发电机产生的正弦交变电流电动势的最大值为311V,其线圈共100匝，在匀强磁场屮匀速转动的角速度为lOOmd/

10、s.(1)从中性面开始计时,写出瞬时电动势的表达式；(2)此线圈与外电路组成闭合电路时，总电阻1000,求t=l/600s时的电流；⑶求线圈屮磁通量变化率的最人值.2.正弦半波交流电的波形如图所示，求该交流电的有效值.九t2(4(h)1.•如图a所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数^=100,穿过每匝线圈的磁通量0随吋间按图b所示规律变化，线圈内阻r=3Q,电阻7?=311Q,当线圈以z?=300r/min的转速匀速转动时，求：⑴感应电动势的最大值，(2)/=0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动

11、势瞬时值表达式；⑶线圈山图示位置开始，转过却2的过程中通过电阻7?的电荷量g；⑷图中交流电压表和电流表的示数各是多少；【学习反思】:⑸设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，柴油机的对•此发电机的输出功率为多2.根长直通电导线屮的电流按正弦规律变化，如图所示，规定电流从左向右为正，在直导线下方冇一不闭合的金属框，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻在()A.tl时刻B.t2时刻C.t3时刻D.t4时刻