高二物理怎样产生交变电流导学案

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1、高二物理怎样产生交变电流导学案§2１　怎样产生交变电流导学案　宝鸡石油中学牛虹【学习目标】（1）、知道什么是直流,什么是交流（2）、掌握交变电流的产生和变化规律（3）、掌握正弦式交变电流的产生原理【复习巩固】1、导体切割磁感线时产生感应电动势大小的表达式为:E=_______2、运用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是：（1）、明确研究的闭合回路中________的方向；（2）、明确穿过闭合回路的磁通量是________还是________;（3）、由楞次定律判断出__________的方向；（4）、由安培定则判断出

2、__________的方向。3、右手定则伸开右手，使拇指与其余四指______，并且都与_____在一个平面内。让磁感线从_______进入，并使________指向导体运动的方向，这时_______所指的方向就是感应电流的方向。【自主学习】一交变电流1．定义：和随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流，用符号表示；的电流，叫做直流，用符号表示。2、特点：随时间周期性变化是交变电流的最重要的特征．二、中性面1．定义：与磁感线的平面叫做中性面．2．中性面特点：（1）穿过线圈的磁通量Φ最；（2）磁通量的变化率最；

3、（3）电动势e及电流I均为；三正弦式电流1．定义：随时间按规律变化的电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流．说明：在我国工农业生产及生活中使用的交变电流都是式交变电流，但并非只有按正弦规律变化的电流才叫交变电流．2正弦式电流的规律：假定线圈从跟磁感线垂直的平面（也叫中性面）开始转动，则产生的交变电流的瞬时值表达式为i＝Isinωt；电动势瞬时值的表达式为e＝；电压瞬时值表达式为u＝【预习自测】1、如图中为交变电流，而____就不是交变电流,正弦式交变电流的图象是2、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．线圈平面与磁感线方向垂直．通过线圈的磁通量达到最大值D．通过线圈的磁通量为零【自主探究】一:交变流电的产生1、将本图2-8是交流发电机的示意图可用下图-1-1，阅读本42-43页对交流发电机的介绍，并结合本图2-8,小组先交流讨论以下四个问题：①、在线圈由a转到b的过程中，ab边中电流向哪个方向流动？②、在线圈由转到d的过程中，ab边中电流向哪个方向流动？③、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？④、为了详细的理清本中这四个图的电流大小及方向的变化情

5、况，完成下表的填写：本图a—bbb——ddd—aa电流方向磁通量及变化2、你根据上表中的信息，能回答下列问题吗？a、线圈在什么位置时，磁通量最大？此时线圈中的电流也是最大吗？b、线圈在什么位置时，磁通量最小？此时线圈中的电流也是最小吗？、电流方向在什么位置时方向发生变化？总结规律：中性面(1)定义:(2)特点:针对训练1、关于中性面，下列说法正确的是（）A、中性面就是穿过线圈的磁通量为零的面B、线圈经过中性面时，感应电流为零，感应电动势为零、线圈经过中性面，电流方向一定发生变化D、线圈每转一周经过中性面一次，所以线圈

6、每转动一周，感应电流方向就改变一次。二:交变电流的变化规律你能将上面a、b、、d四个立体图转化成平面图(正视图)吗？推导：如果设ab边长为L1，ad边长为L2，线圈在匀强磁场中匀速转动的角速度为ω，AB边到转轴的距离为L2/2,从上图a的位置开始计时,你能否根据以上条，推导出线圈在转动过程中，感应电动势随时间变化的表达式？同类变式：若从上图b的位置经过时间t，推导出线圈在转动过程中，感应电动势随时间变化的表达式？【总结规律】1、产生正弦交流电的条是:当线圈在磁场中绕于磁场方向的轴做转动时，线圈中就产生正弦式电流．2、

7、假设线圈有N匝，Lab＝Ld＝L1，Lad＝Lb＝L2．以ω的角速度绕垂直于磁场的轴匀速转动，则任一时刻t线圈中的感应电动势为:(1)假定线圈从跟磁感线垂直的平面（即中性面）开始转动，则产生的电动势瞬时值的表达式为e＝交变电流的瞬时值表达式为i＝电压瞬时值表达式为u＝(2)假定线圈从跟磁感线平行的平面开始转动，则产生的电动势瞬时值的表达式为e＝交变电流的瞬时值表达式为i＝电压瞬时值表达式为u＝强调：产生正弦式交变电流的条推广：转轴只要垂直于磁场就可以了，并不一定在线圈上；线圈的形状也可以是各种形状。【针对训练】2有一

8、10匝正方形线框，边长为20，线框总电阻为1Ω，线框绕′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0T．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)写出感应电动势随时间变化的表达式．(3)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？【后训练】1．如图所示，表示交变电