高中物理5.1交變電流導(dǎo)學(xué)案新人教版選修.doc

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1、第五章交變電流5·1交變電流課前自主預(yù)習(xí)1．大小和方向都，這樣的電流叫做交變電流，例如家庭電路中的電流．2．下圖是交流發(fā)電機的示意圖．為了觀察清楚，圖中只畫出了一匝線圈，它的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在滑環(huán)L上；兩個滑環(huán)通過金屬片做的電刷A、B和外電路相連．線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動．我們觀察ab這段導(dǎo)線．根據(jù)右手定則可以判斷，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙的位置時，電流________流動，而當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖丁的位置時，則________流動；在圖丙和圖戊的位置，因為，電路中沒有感應(yīng)電流．線圈在不斷轉(zhuǎn)動，電路中電流的方向也就．交變電流就是這樣產(chǎn)生的．3．對正弦式交變電流，線圈的電動勢瞬時值表達式e

2、＝________；用電器兩端的電壓瞬時值表達式u＝________；流過用電器的電流瞬時值表達式i＝________.重難點點撥1.對交變電流產(chǎn)生過程的理解例1.如圖所示，虛線OO′的左邊存在著方向垂直于紙面向里的勻強磁場，右邊沒有磁場．單匝矩形線圈abcd的對稱軸恰與磁場右邊界重合，線圈平面與磁場垂直．線圈沿圖示方向繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(即ab邊先向紙外、cd邊先向紙里轉(zhuǎn)動)，規(guī)定沿a→b→c→d→a方向為感應(yīng)電流的正方向．若從圖示位置開始計時，下列四個圖象中能正確表示線圈內(nèi)感應(yīng)電流i隨時間t變化規(guī)律的是(　　)變式訓(xùn)練1-1如圖所示，一面積為S的單匝矩形線圈處于有界

3、磁場中，能使線圈中產(chǎn)生交變電流的是(　　)A．將線圈水平向右勻速拉出磁場B．使線圈以O(shè)O′為軸勻速轉(zhuǎn)動C．使線圈以ab為軸勻速轉(zhuǎn)動D．磁場以B＝B0sinωt規(guī)律變化2.交變電流圖像的應(yīng)用例2.如下圖(a)所示，“匚”形金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌上跨接一金屬棒ab，與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，并能在導(dǎo)軌上自由滑動．在導(dǎo)軌左側(cè)與ab平行放置的導(dǎo)線cd中通以下圖(b)所示的交變電流，規(guī)定電流方向自c向d為正，則ab棒受到向左的安培力的時間是(　　)A．0→t1　　　　　　　B．t1→t2C．t2→t3D．t3→t4變式訓(xùn)練2-1一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感

4、應(yīng)電動勢e隨時間t變化如圖所示，下面說法正確的是(　　)A．t1時刻通過線圈的磁通量為零B．t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大C．t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D．每當(dāng)e變換方向時，通過線圈的磁通量絕對值都為最大3.交變電流電動勢的計算如圖所示，勻強磁場B＝0.1T，所用矩形線圈的匝數(shù)N＝100，邊長ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動．當(dāng)線圈平面通過中性面時開始計時，試求：(1)線圈中感應(yīng)電動勢的大小．(2)由t＝0至t＝過程中的平均電動勢值．變式訓(xùn)練3-1有一10匝正方形線框，邊長為20cm，線框總電阻為1Ω，線框繞O

5、O′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示垂直于線框平面向里的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.5T.問：(1)該線框產(chǎn)生的交變電流電動勢最大值、電流最大值分別是多少？(2)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時，感應(yīng)電動勢的瞬時值是多大？(3)寫出感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達式．