高中物理人教版选修3-2练习课件：5.1交变电流

1、人教版人教版 选修选修3-2第第1节交变电流节交变电流课前预习作业 1交变电流：_和_都随时间做_变化的电流。 2直流电流：_不随时间变化的电流。 对直流电流和交变电流的区分主要是看电流_是否变化。 3正弦式交变电流的产生：将闭合矩形线圈置于_中，并绕_方向的轴做_转动。大小大小方向方向周期性周期性方向方向方向方向匀强磁场匀强磁场垂直于磁感线垂直于磁感线匀速匀速 4中性面线圈平面与磁感线_时的位置。 线圈处于中性面位置时，穿过线圈的_，但线圈中的感应电流为零。 线圈每次经过中性面时，线圈中_都要改变。线圈转动一周，_改变两次。 5正弦式交变电流瞬时值表达式： (1)当从中性面开始计时：e_。

2、(2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e_。 6图象：正弦式交变电流的图象是_或_函数。垂直垂直最大最大感应电流方向感应电流方向感应电流方向感应电流方向EmsintEmcost正弦正弦余弦余弦课堂对点训练 1.(多选)关于交变电流和直流电的说法中，正确的是() A如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流 B直流电的大小可以变化，但方向一定不变 C交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 D交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化 解析直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流方向周期性改变。另外交变电流不一定都是正弦式电流或余弦式电流。知识点一知识点一交变电流的产生交变电流的产生 2

3、(多选)在下图中哪些情况线圈中产生了交变电流()解析只要线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴匀速转动，即可产生正弦式交变电流，故A错误，B、C、D正确。 3(多选)矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是() A当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 B当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次 D线框经过中性面时，各边不切割磁感线 解析线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边的速度与磁感线平行，即不切割磁感线，所以电动势等于零，此时穿过线框

4、的磁通量的变化率等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻变化。垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割速度最大，所以感应电动势最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大。故C、D正确。 42015厦门高二检测一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示的位置时() A穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 C穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 D穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小 5如图所示，有一矩形线圈abcd，已知ab边长为l1，bc边长为l2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度从图示位置

5、开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为() A0.5Bl1l2sintB0.5Bl1l2cost CBl1l2sint DBl1l2cost知识点二知识点二交变电流的变化规律交变电流的变化规律 6一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，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线圈中的感应电动势达到最大值 解析中性面是通过磁通量最大的位置，也是磁通量变化率为零的位置，即在该位置通过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势为零，无感应电流。B正确。 8.如图所示，矩形线圈边长为ab20 cm，bc10 c

6、m，匝数N100匝，磁场的磁感应强度B0.01 T。当线圈以n50 r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时，求： (1)线圈中交变电动势瞬时值表达式； (2)从线圈开始转动起，经0.01 s时感应电动势的瞬时值。9有一10匝正方形线框，边长为20 cm，线框总电阻为1 ，线框绕OO轴以10 rad/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0.5 T。(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。 10一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速

7、转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是() At0时刻线圈平面与中性面垂直 Bt0.01 s时刻的变化率达最大 Ct0.02 s时刻感应电动势达到最大 Dt0.03 s时刻感应电动势为零 解析t0时刻，最大，应是中性面位置，A错；t0.01 s时，0，应是线圈平面与磁场平行的位置，感应电动势最大，的变化率最大，B正确；0.02 s时刻，感应电动势为零，C错；0.03 s时刻，感应电动势最大，D错。知识点三知识点三交变电流的图象交变电流的图象 11.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是() At1时刻通过线圈的磁通量为0 Bt2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 Ct3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，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 解析t1、t3时刻线圈中的感应电动势e0，故为线圈通过中性面的时刻，线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为0，故选项A、C错误。t2时刻，eEm，线圈平面转至与磁感线平行，磁通量为0，选项B错误。每当e变换方向时，也就是线圈通过中性面的时刻，通过线圈的磁通量的绝对值最大，选项D正确。 12如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab