2019-2020年高中物理 交变电流导学案 教科版选修3-2

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1、2019-2020年高中物理交变电流导学案教科版选修3-2课标：知道交变电流，能用函数表达式和图像描述交变电流。学习目标：1．能够说出交流电和直流电的区别，交流电的产生原理。2．能记住正弦式交变电流的变化规律，会应用变化规律求交变电流的峰值、瞬时值、有效值，并能说出它们的区别和联系。3．能说出描述交流电的物理量，如周期和频率，知道之间的关系。重点难点：1、交流电产生的原因，交流电的特点和规律。2、对交流电有效值的理解。课程导学：一、交变电流的产生和变化规律1．交变电流：_________和_________都随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流（AC），方向变化为其主要特征；＿＿

2、＿＿不随时间发生改变的电流就是直流电。2．正余弦交变电流（1）特点：随时间按_____________________________变化的交变电流。（2）产生：如图所示，将线圈置于______磁场中，并绕＿＿＿于磁场的轴_____转动，线圈中就会产生正（余）弦交变电流。（3）中性面①定义：与磁场方向__________的平面。②特点：a、线圈转到中性面时，穿过线圈的磁通量_________，磁通量的变化率为__________，感应电动势为______________。b、线圈转动一周，_____次经过中性面，线圈每经过_________一次，电流的方向就改变一次。3、正弦式电流的变化

3、规律（线圈在中性面位置开始计时）（1）电动势瞬时值表达式（e）：e=______________________（2）电压瞬时值表达式（u）：u=_______________________（3）电流瞬时值表达式（i）：i=_______________________（4）用图像表示上述规律【练习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，下列说法正确的是（）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、线圈中的感应电动势为零二、描述交变电流的物理量1．周期和频率（1）周期T：交变电流完成＿＿＿＿＿＿＿＿所用的时间。单位

4、：_______（2）频率f：交变电流在1s内完成____________________的次数。单位：_________（3）周期和频率的关系：T=_________,ω=________=__________2.峰值和有效值（1）峰值：交变电流的峰值是它能达到的_____________。电容器所承受的电压，即电容器是否被击穿要看交流电的＿＿＿＿值，（2）有效值：是根据电流的___________来规定的。交流电与恒定电流通过______时间内产生的热量______,则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交流电的有效值。用电器上标示的数值是交流电的＿＿＿＿＿＿＿值，计算用电器消耗的电能

5、用交流电的＿＿＿＿值，（3）正弦交变电流的有效值与峰值之间的关系为：E=___________，U=_________，I=___________3．平均值：计算流过电路的电量用交流电的＿＿＿＿＿＿＿＿值。【练习2】请你判断下列表述正确与否，对不正确的，请予以更正。1、线框在匀强磁场中转动经过中性面时，磁通量最大，感应电流也最大。（）2、各种交变电流的最大值都是有效值的倍。（）3、线框在匀强磁场中转动产生交流电的电动势的最大值为.()4、可以用平均值计算交变电流产生的热量。（）5、可以用有效值计算交变电流电路中的电荷量问题。（）【自主学习】1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大

6、值?（）A．磁感应强度B．线圈匝数C．线圈面积D．线圈转速E．线圈的初始位置2．如图所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中，ad＝bc＝l1，ab＝cd＝l2．从图示位置起以角速度ω绕不同转轴做匀速转动，则（）A．以OO′为转轴时，感应电动势e＝B·l1·l2·ω·sinωtB．以O1O1′为转轴时，感应电动势e＝B·l1·l2·ω·sinωtC．以OO′为转轴时，感应电动势e＝B·l1·l2·ω·cosωtD．以OO′为转轴跟以ab为转轴一样，感应电动势e＝B·l1·l2·ω·sin（ωt+）3．如图所示，矩形线圈ABCD放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈以相同的角速度，分别绕OO′、

7、AC、EF、AB的轴线匀速转动，线圈中产生的感应电动势分别为E1、E2、E3、E4，则下面正确的是（）A．E1＝E2，E3＝E4B．E1＝E2＝E3E4＝0C．E1＝E2＝E3＝E4D．E2＝E3，E1＝E44、如图（4）所示为一交变电与时间的图象．它的周期为，它的有效值为．【自我检测】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垂直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