交变电流市赛一等奖

中物理第5章交变电流第1节交变电流课堂引入：什么是交变电流，它是怎样产生的？交变电流的概念1交变电流AC：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流。交变电流的波形图有什么特点？几种常见的交变电流的种类1正弦式交流电2示波器中的锯齿波扫描电压3电子计算机中的矩形脉冲4激光通信中的尖脉冲2直流电流DC：方向不随时间变化的电流。【典例1】如图所示，属于交流电的是C装置：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动【探究1：交变电流是怎样产生的】1交变电流产生示意图【问题探究】：假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如上图甲至丁，请思考以下问题1线圈由甲转到乙和由丙转到丁的过程中，AB边中电流分别向哪个方向流动？2当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电流最大3大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线。B⊥SΦ最大中性面垂直磁场方向的平面叫做中性面。线圈经过中性面时，Φ最大，但线圈中的电动势为零,v//B,i=0A(B)D(C)2过程分析将立体图转化为平面图B∥SΦ=0E最大I最大感应电流方向B到A线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈中的电动势最大,v⊥BA(B)D(C)D(C)A(B)BB⊥SΦ最大E=0I=0中性面B∥SΦ=0E、I最大感应电流方向C到Dv//Bv⊥BD(C)A(B)B线圈转动一周，经过中性面多少次电流方向改变多少次【拓展思考】.A(B)C(D)oa磁通量Φ为0bE最大，磁通量的变化率最大1甲、丙中性面（线圈与磁感线垂直的平面）2乙、丁最大值面（线圈垂直中性面）a磁通量Φ最大b磁通量的变化率为零，E＝0c当线圈转至中性面时，电流方向发生改变d线圈转动一周电流方向改变两次【探究归纳】【典例2】矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中错误的是（）A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大B．在中性面时，感应电动势为零C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D．线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次CBvA(B)D(C)t=0θv//v⊥【推导】：如右图设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω，AB、CD宽L1，AD、BC长L2，磁感应强度是B，经历过的时间是t。试推导交变电流随时间的变化规律。【探究2：交变电流的变化规律】【推导】：设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω，AB、CD宽L1，AD、BC长L2，磁感应强度是B，则经过时间t：BvA(B)D(C)t=0θv//v⊥中性面线圈与中性面的夹角是AB边的速度多大？AB边速度方向与磁场夹角是？AB边中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？【探究归纳：交变电流的变化规律】1以线圈经过中性面时开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势则若为N匝线圈令=NBSω供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧姆定律R两端的电压为正弦式交流电eoEmTπ2πωtt3交流电的图象（注意观察线圈的位置和图线的变化）电动势、电流、电压随时间变化的图象【典例3】多选一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴旋转,切割磁感线的两边通过导体圆环外接电阻R,自图示位置开始以角速度ω匀速转动,则通过R的电流A大小和方向都不断变化B方向不变,大小不断变化=Imsi