高中物理5.1交变电流导学案新人教版.doc

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1、第五章交变电流第一节交变电流【学习目标】1、知道什么是交变流电，并理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面；2、掌握交变电流的变化规律，及表示方法；3、理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义；4、知道几种常见的交变电流。如正弦式交变电流、锯齿形交变电流、矩形脉冲电流。5、掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。【重点、难点】重点：1、交变电流产生的物理过程的分析.2、交变电流的变化规律的图象描述。难点：１、交变电流的变化规律及应用.２、图象与实际发动机转动时的一一对应关系的理解。预习案【自主学习】1．强弱和方向都不随时间改变的电流叫做________电流，简称____

2、____；强弱和方向都随时间作周期性变化的电流叫做________电流，简称交流。2．交变电流是由________发电机产生的．当线圈在________磁场中绕________________的轴匀速转动时，产生交变电流．线圈平面跟磁感线________时，线圈所处的这个位置叫做中性面，线圈平面每经过一次中性面，线圈中感应电流的方向就____________。3．交流发电机的线圈在磁场中匀速转动，感应电动势e的变化规律为____________。若把线圈和电阻R′连成闭合电路，设总电阻为R，则电路中电流的瞬时值i＝________________，电阻R′上的电压瞬时值u＝_________

3、_______.4．家庭电路中的交变电流是________电流，它是一种最________、最________的交变电流。5．(双选)右图所示的4种电流随时间变化的图中，属于交变电流的有(　　)76．下列各图中，哪些情况线圈中不能产生交流电(　　)7．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中正确的是(　　)A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大B．在中性面时，感应电动势最大C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D．穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率也为零【学始于疑】探究案【合作探究一】交变电流的产生问题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(　　)

4、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．线圈中的电动势达到最大值问题2：如图1所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是(　　)图1A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零归纳总结7【合作探究二】用函数表达式描述交变电流问题1：闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为2V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e＝________V，电动

5、势的峰值为________V，从中性面起经s，交流电动势的大小为________V.问题2：有一个10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图2所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T．问：(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？(3)写出感应电动势随时间变化的表达式。图2归纳总结：【合作探究三】用图象描述交变电流问题1：处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻，线圈平

6、面与纸面重合(如图3所示)，线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是(　　)图3图4问题2：矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图4所示．下面说法中正确的是(　　)A．t1时刻通过线圈的磁通量为零7B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大归纳总结：【课堂小结】【思考】【当堂检测】1、如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图所示位置时，（）A.穿过线圈的磁通量

7、最大，磁通量的变化率最小B.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大C.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大D.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小2、交流发电机在工作时的电动势为e＝Emsinωt，若将其线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变，则其电动势变为（）　　A.Emsinωt/2　　B.2Emsinωt/2　　C.Emsin2ωt　　D.2Emsin2ωt3、如图所示，若线框abcd不闭合