高二物理学案：2.1认识交变电流、2.2交变电流的描述(粤教版选修3-2)（完整版） .docx

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1、2.1认识交变电流、2.2交变电流的描述学案（粤教版选修3-2）1.强弱和方向都不随时间改变的电流叫做电流，简称；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

2、值u＝.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)下图所示的4种电流随时间变化的图中，属于交变电流的有()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【概念规律练】知识点一交变电流的产生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

3、到最大值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，磁通量变化率为零知识点二用函数表达式描述交变电流3.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，电动势的峰值为V，从中性面起经148s，交流电动势的大小为V.6

4、.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()4.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：图2(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．8．如图5所示，匝数为n，面积

5、为S的矩形线圈在匀强磁场B中匀速转动，角速度为ω，求线圈从图示位置转过180°时间内的平均感应电动势．知识点三用图象描述交变电流4.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图5并与ab垂直。在t=0时刻，线圈平面与纸面重合(如图2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()5.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

6、所示．下面说法中正确的是()图4A．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【方法技巧练】瞬时值、平均值的计算方法π6.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共100匝，转速为10r/min，在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为0.03Wb，则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电时，感应电动势为多少？动势为多少？当线圈平面与中性面夹角为π3课前预习练1.恒定

7、直流交变参考答案电动势的表达式e＝Emsinωt，Em为最大值即线圈平面与磁场方向平行时的瞬时值，ω为转动角速度．4．(1)6.28V6.28A(2)5.44V(3)e＝6.28sin10πtV2.交流匀强垂直于磁感线垂直改变一次解析(1)交变电流电动势的最大值为Em＝nBSω＝10×0.5×0.22×10πV＝6.28V，3.e＝EmsinωtEmRsinωtR′EmRsinωt电流的最大值为4.正弦式简单基本5.CD[恒定电流是强弱和方向都不随时间改变，交变电流是强弱和方向都随时间

8、改变，正弦式交变电流是按正弦规律变化的交变电流，图象中数值的正、负表示电流方向．A选项中电流数值总为正，表示电流方向不变，是恒定电流．B选项中图象虽为正弦，但由于电流总是正值，表示电流方向不变，电流大小随时间变化，也是恒定电流．C、D选项中电流强度和方向都随时间作周期性变化，是交变电流．因此，是交变电流的只有C和D，是正弦式交变电流的只有D.]6．A[A中线圈中的磁通量始终是零，故无感应电流产生；B、C、D中都是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，故能产生交流电．]7．A[