交变电流导学案

1 / 5 交变电流导学案 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲 山课件 m 选修 3-2 第五章第 1 节交变电流导学案 课前预习学案 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 （ 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 2 / 5 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、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； 3 / 5 (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 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=Emsint ，其中 Em=2NBLv=NBS ； i=Imsint ，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=Emsint ，其中 Em=2NBLv=NBS ； i=Imsint ，其中 Im=Em/R。 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： 4 / 5 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=Emsint e t 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=Emsin2tD 、 e=Em/2sin2t 答案： c 2、如图是一个正弦交变电流的 i t 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； 5 / 5 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： Bc 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=， bc=ad=，磁感应强度 B=， 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