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交变电流导学案

 

【作者】 肖 峥 余医研

【机构】 湖北省十堰市第二中学

【摘要】

【关键词】
【正文】  【学习目标】
  1.知道交变电流的概念
  2.理解交变电流的产生
  3.知道交变电流的变化规律以及交流电的图象
  【学习重点】
  交变电流产生的物理过程的分析
  【学习难点】
  交变电流的变化规律及应用
  学情调查、情境导入
  1、右手定则 
  2、法拉第电磁感应定律表达式 
  3、导线切割磁感线时的感应电动势 
  4、磁通量 
  问题展示、合作探究
  一、交变电流
  1、               随时间做               变化的电流叫做交变电流,简称交流
  2、               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
  二、交变电流的产生
  1.过程分析




















  2.中性面:                                                                
   磁通量                   ,磁通量的变化率                    ,感应电动势e=                 ,感应电流i=                 , 线圈转动一周,感应电流方向改变                 次
  三、交变电流的变化规律
  从中性面计时,t时刻线圈中的感应电动势e的推导:







  达标检测、巩固提升
  1、下列的电流i 随时间t 变化的图象中,表示交流电的是(      ) 









  2、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
  3、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 随时间的变化如图所示,下列说法中正确的是(  ) 
  A. t1 时刻通过的磁通量为零
  B. t2 时刻通过的磁通量的绝对值最大
  C. t3 时刻通过的磁通量变化率的绝对值最大
  D. 每当 e 变换方向时通过的磁通量的绝对值最大
  4.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=2 T,匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动,角速度ω=200πrad/s。已知ab=0.1 m,bc=0.2 m,线圈的总电阻R=40Ω,试求:








  (1)感应电动势的最大值,感应电流的最大值;
  (2)设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
  (3)画出感应电流的瞬时值i随ωt变化的图象;
  (4)当ωt=30°时,穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大?
  拓展一、交变电流峰值和瞬时值的计算
  1、一个10匝正方形线框,边长为20 cm,线框总电阻为1 Ω,线框绕OO'轴以10π 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磁感应强度为0.5 T。以线框转至图中位置时开始计时,问:









  (1)该线框产生的交变电流的电动势最大值、电流最大值分别是多少?
  (2)感应电动势随时间变化的表达式是怎样的?
  (3)线框从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多少?
  拓展二、交变电流平均值的计算
  2. 如图所示,匀强磁场B=0.1 T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长lab=0.2 m,lbc=0.5 m,线圈总电阻为R=100 Ω,线圈以角速度ω=100π rad/s绕OO'轴匀速转动。试求当线圈平面从图示位置(与中性面垂直)转过90°的过程中:
  (1)线圈中的平均电动势。
  (2)通过线圈某截面的电荷量。








  知识梳理 归纳总结
  预习指导、新课链接       
  1.理解什么是交变电流的峰值和有效值,知道它们之间的关系。
  2.理解交变电流的周期、频率及它们间的关系。知道我国生活用电的周期(频率)的大小。
  • 【发布时间】2018/4/2 17:59:00
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