山东省临清实验高中物理 第五章第1节交变电流学案 新人教版选修32.doc

选修3-2第五章第1节交变电流导学案一、 预习目标1、知道交变电流产生的原理2、知道交变电流的变化规律及物理量间的关系二、预习内容1、交变电流_和_随时间做_变化的电流叫做交变电流，简称交流（ ）_不随时间变化的电流称为直流（ ）大小和方向都不随时间变化的电流叫做_电流2、交变电流的产生a(b)d(c)ba(b)d(c)ba(b)d(c)bd(c)a(b)ba(b)d(c)b甲戊丁丙乙（1）过程分析特殊位置甲乙丙丁戊b与s的关系磁通量的大小4个过程中的变化电流方向磁通量的变化率（2）中性面：_磁通量_特点 磁通量的变化率_ 感应电动势e_，_感应电流 感应电流方向_，线圈转动一周，感应电流方向改变_次课内探究学案一、学习目标1、理解交变电流的产生原理及变化规律；2、理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系；学习重难点：交变电流的产生原理、变化规律及物理量间的关系二、学习过程1、为什么矩形线框在匀强磁场中匀速转动，线框里能产生交变电流？2、交变电流的产生过程中的两个特殊位置及特点是什么？ (1)中性面：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面.线圈平面处于跟中性面重合的位置时；(a)线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于零；(b)磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零.(c)交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.(2)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变.3、交变电流的变化规律：如图511所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程： 当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=em sint，其中em=2nblv=nbs；i=im sint，其中im=em/r。当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=em sint，其中em=2nblv=nbs；i=im sint，其中im=em/r。图512所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的et和i-t图象： 三、反思总结1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动（绕与磁场垂直的轴）时，线圈中产生正弦交变电流，从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为：e=nbssint= emsintet图线是一条正弦曲线.2.中性面特点：最大，而e=0.四、当堂检测1、交流发电机在工作时电动势为e= emsint ，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减少一半，其它条件不变，则电动势为（ ）a、e= emsin（t/2） b、e= 2emsin（t/2）c、e= emsin2t d、e= em/2sin2t答案：c2、如图是一个正弦交变电流的it图象，根据这一图象，该交流电的瞬时值表达式为-at/si/a020.2-20.40.6答案：i=5sin(5t)课后练习与提高1、如图甲中所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁通量随时间t变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是（ ）a、t1时刻线圈中感应电动势最大；b、t2时刻导线ad的速度方向跟磁感线垂直；c、t3时刻线圈平面与中性面重合；d、t4 、t5时刻线圈中感应电流方向相同答案：b cabcdoorbv2、如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数n=100，线圈电阻r=3，ab=cd=0.5m，bc=ad=0.4m，磁感应强度b=0.5t，电阻r=311，当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时，求：感应电动势的最大值；t=0时刻，线圈在图示位置