高中物理选修1-1《交变电流》教案

1、高中物理选修1-1交变电流教案 高中物理选修1-1交变电流教案 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_异化的电流叫做交变电流，简称交流( ) _不随时间异化的电流称为直流( ) 大小和方向都不随时间异化的电流叫做_电流 2、交变电流的产生 (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 的异化 电流方向 磁通量的变化率 (2)中性面：_ 磁通量_ 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、

2、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

3、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5-1-1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=EmR。 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=EmR。 图5-1-2所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的e-t和i-t图象： 三、反省总结 1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动(绕与磁

4、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= Emsint et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升一倍，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(t2) B、e= 2Emsin(t2) C、e= Emsin2t D、e= Em2sin2t 答案：C 2、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-A 答案：i=5sin(5t) 课后练习与提升 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异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 C 2、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=300rmin的转速匀速转动时，求： 感应电动势的最大值; t=0时刻，