第五章交变电流1.交变电流导学案

1、-作者xxxx-日期xxxx第五章交变电流1.交变电流导学案【精品文档】交变电流导学案教学目标：1 会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念2 分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情境下问题的能力。3 知道交变电流的变化规律即表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理意义。教学重点：交变电流的产生及表达式的推导教学难点：交变电流的产生及推导学生自主学习：1交变电流的产生和变化规律_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中性面：_磁通量_

2、，磁通量的变化量_ 磁通量的变化率_特点 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（1）产生考虑下面几个问题：1.图5.1-3中在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？2.在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？3.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.大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E经负载流向F的电流为正，反之为负。在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。（2）变化规律根据图回答下面几个问题：线圈与中性面的夹角是多少？ab边速度多大？ab边速度方向与磁场方向夹角

3、多大？ab边产生感应电动势多大？线圈中感应电动势多大？（1） 函数形式：N匝面积为S的线圈绕垂直磁场平行线圈平面的轴以角速度转动，从中性面开始计时，则电压，（=）， 电流 电压u=IR=Im Rsinwt从与中性垂直位置开始计时：（ 写出对应的表达式） （2）图象：正弦式图像：锯齿形扫描电压波形：矩形脉冲波形：例1 矩形线圈abcd的边长ab=cd=40cm,bc=da=30cmOO匀速转动,在t应电动势最大值Em= ，有效值为E_，再转过 °出现第一次中性面。OOcdbaB例2 如图所示的100匝矩形线框绕OO轴匀速转动，转速为120r/min。ab=cd=，ad=bc=，磁感应强

4、度B1T，试求：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值是多少？（2）感应电动势的瞬时表达式；课后巩固练习120-12t/sU/v1、交流发电机在工作时的电动势为eEmsinwt，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.Emsinwt/2 Emsinwt/2 C.Emsin2wt Emsin2wt2、矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）（A）1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快，（B）2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大，（C）交流电压的最大值为36V，频率为0.25Hz

5、，（D）交流电压的最大值为36V，周期为4 s。3、如图13-1-5是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判（ ）A、此交变电流的频率为5Hz C、将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光 D、图像上对应的0.15s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面dcbaBOO4.如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动沿OO观察，线圈逆时针转动，已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时（ ）A线圈中感应电流方向为abcda B线圈中感应电流为C穿过线圈的磁通量为0 D穿过线圈的

6、磁通量的变化率为05.一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化，其瞬时值的表达式为e=220sin100tV，下列说法中正确的是：( )A频率是50Hz B当t=0时，线圈平面与中性面重合C当t=1/100 s时，e的值最大为220V D线圈转动的角速度为314rad/s6、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,下面说法中正确的是（ ）时刻通过线圈的磁通量为零 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最小7.一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线框，当线框转至中性面时开始计时。t1=1/60s，线框中感应电动势为50V，当t2=1/30s时，线框中感应电动势为50V，求：（1）感应电动势的最大值； （2）线框转动的角速度的大小；（3）线框中感应电动势的瞬时表达式。8.匀强磁场的磁感应强度B，边长L的正方形线圈abcd共N匝,线圈电阻为r ,线圈绕垂直于磁感线的轴OO 以如图所示的角速度匀速转动,外电路电阻为R .在答卷图中标出此刻线圈感应电流的方向.(2)转动过程中感应