高中物理：1交变电流学案新人教版选修3

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1、2014珠海四中第1节交变电流学案【知识探究】一、交变电流和直流电的区别自测题1.下面属于交流的是__________,属于直流的是____________.二、交变电流的产生1、认识交流发电机模型，（1）磁场特点：（2）感应电动势属于感生电动势，还是动生电动势？如何产生？2、交变电流产生过程分析：（下面两组图分别为交流发电机的示意图，和正视图）BA(B)D(C)A(B)D(C)D(C)A(B)A(B)D(C)A(B)D(C)对照以上发电机示意图，判断线圈转动过程中经过各位置时，各量的情况，填在表格中：位置甲乙丙丁甲线圈中磁通量电流有无电流方向自测题2.

2、根据表格中的判断，下列说法正确的是（）A.当线圈处于中性面时，穿过线圈的磁通量最大B.当线圈处于中性面时，线圈中的感应电动势最大C.线圈经过中性面时，电流方向改变D.线圈转动一周，电流方向改变两次【归纳总结】①当线圈处于中性面时：②当线圈垂直于中性面时：4三、交变电流的变化规律推导：设AB=CD=L1，AD=BC=L2，线圈以角速度ω绕垂直于磁场的对称轴逆时针匀速转动，当线圈运动到中性面时开始计时（t=0），经过时间t线圈转动到图示位置，请判断、推导：BA(B)D(C)θVV//V⊥θVV⊥V//（1）AB、CD边的电流方向（用叉或点标出）（2）AB、C

3、D边切割磁感线产生的感应电动势连接方式（串联或并联）（3）AB、CD边切割磁感线产生的感应电动势大小（4）线圈中产生总的感应电动势的大小【归纳总结】线圈转动过程中，若从中性面开始计时，电动势随时间的变化规律为e=______________，峰值Em=________________；路端电压u=_____________，峰值Um=___________；电流i的表达式i=_____________，峰值Im=___________。电流直流：______不随时间变化的电流1.概念：_____和_____都随时间做_______性变化的电流。交流1.电

4、动势瞬时值：2.电压瞬时值：3.电流瞬时值2.交变电流的变化规律【本节知识树】【当堂检测】分层互动11.交流发电机的线圈在转动过程中，当线圈平面与中性面垂直时，以下说法正确的是（）A电流将改变方向B线圈中感应电动势最大C线圈中磁通量最大D线圈中没有感应电流2.一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，则电动势的瞬时值表达式为；如果这个发电机的外电路只有一个电阻元件，总电阻为2000Ω，电路中电流的峰值为，则电流瞬时值的表达式为。分层互动21、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-

5、t图象如图，则在时刻（）　A．t1，t3线圈通过中性面　B．t2，t4线圈中磁通量最大4　C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大　D．t2，t4线圈平面与中性面垂直分层互动31、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动，产生的交变电动势为e=Emcosωt，当线圈匝数增加两倍，转速也增大两倍，其它条件不变，则交流电动势变为（）A.e=2Emsin2ωtB.e=3Emsin3ωtC.e=3Emcos3ωtD.e=9Emcos3ωt【课后练习】1、交流发电机中正弦交变电流的电动势的最大值出现在()A.线圈平面与磁感线平行时B.线圈平面与磁感线垂直时

6、C.线圈平面与中性面平行时D.线圈平面与中性面垂直时2、在如图所示的装置中，设单匝线圈ab边长为20cm，线圈的宽ad为10cm，磁感强度B为0.01T，线圈的转速n为50r/s（转/秒），则电动势的最大值为。3、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为300r/min（转/秒），若线圈平面转至与磁场平行时，产生的电动势为5V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的值为____________，从中性面起经12s，交流电动势的值为，再经过s，交流电动势的值为。4、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图（1）

7、所示，则下列说法中正确的是（）A.该线圈相应交流电动势的图象如图（2）所示B.t=0时刻，线圈平面与中性面垂直C.t=0.01s时，交流电动势达到最大D.t=0.02s时，磁通量达到最大5、如图所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，KL边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度为ω匀速转动。则：（1）线框中产生感应电动势的最大值是多少？（2）在KL边与磁场方向到达300角的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小是多少？（3）标出线框此时电流的方向。已知线框按俯视的逆时针方向转动。4