高中物理5.1交变电流导学案新人教版选修.doc

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1、第五章交变电流5·1交变电流课前自主预习1．大小和方向都，这样的电流叫做交变电流，例如家庭电路中的电流．2．下图是交流发电机的示意图．为了观察清楚，图中只画出了一匝线圈，它的ab边连在金属滑环K上，cd边连在滑环L上；两个滑环通过金属片做的电刷A、B和外电路相连．线圈沿逆时针方向转动．我们观察ab这段导线．根据右手定则可以判断，当线圈转到图乙的位置时，电流________流动，而当线圈转到图丁的位置时，则________流动；在图丙和图戊的位置，因为，电路中没有感应电流．线圈在不断转动，电路中电流的方向也就．交变电流就是这样产生的．3．对正弦式交变电流，线圈的电动势瞬时值表达式e

2、＝________；用电器两端的电压瞬时值表达式u＝________；流过用电器的电流瞬时值表达式i＝________.重难点点拨1.对交变电流产生过程的理解例1.如图所示，虚线OO′的左边存在着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，右边没有磁场．单匝矩形线圈abcd的对称轴恰与磁场右边界重合，线圈平面与磁场垂直．线圈沿图示方向绕OO′轴以角速度ω匀速转动(即ab边先向纸外、cd边先向纸里转动)，规定沿a→b→c→d→a方向为感应电流的正方向．若从图示位置开始计时，下列四个图象中能正确表示线圈内感应电流i随时间t变化规律的是(　　)变式训练1-1如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于有界

3、磁场中，能使线圈中产生交变电流的是(　　)A．将线圈水平向右匀速拉出磁场B．使线圈以OO′为轴匀速转动C．使线圈以ab为轴匀速转动D．磁场以B＝B0sinωt规律变化2.交变电流图像的应用例2.如下图(a)所示，“匚”形金属导轨水平放置，导轨上跨接一金属棒ab，与导轨构成闭合回路，并能在导轨上自由滑动．在导轨左侧与ab平行放置的导线cd中通以下图(b)所示的交变电流，规定电流方向自c向d为正，则ab棒受到向左的安培力的时间是(　　)A．0→t1　　　　　　　B．t1→t2C．t2→t3D．t3→t4变式训练2-1一矩形线圈，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

4、应电动势e随时间t变化如图所示，下面说法正确的是(　　)A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．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3.交变电流电动势的计算如图所示，匀强磁场B＝0.1T，所用矩形线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：(1)线圈中感应电动势的大小．(2)由t＝0至t＝过程中的平均电动势值．变式训练3-1有一10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕O

5、O′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图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．