1、精選文檔5.1交變電流導學案教學目標：1. 會觀察電流（或電壓）的波形圖，理解交變電流、直流的概念2. 分析線圈轉動一周中電動勢和電流方向的變化，能對交變電流的產生有比較清楚的了解，具有運用基本原理解決新情境下問題的能力。3. 知道交變電流的變化規律即表示方法，知道交變電流的峰值、瞬時值的物理意義。教學重點：交變電流的產生及表達式的推導教學難點：交變電流的產生及推導學生自主學習：1 .交變電流的產生和變化規律和 時間做 化的電流叫做交變電流，簡稱交流不隨時間變化的電流稱為直流。大小和方向都不隨時間變化的電流叫做 電流2 .中性面：特點 磁通量，磁通量的變化量磁通量的變化率< 感應電動勢

2、e =， 應電流感應電流方向 線圈轉動一周，感應電流方向改變 次3. 正弦式電流的產生和變化規律（1）產生考慮下面幾個問題：1. 圖5.1-3中在線圈由甲轉到乙的過程中，AB邊中電流向哪個方向流動？2. 在線圈由丙轉到丁的過程中，AB邊中電流向哪個方向流動？3. 線圈轉到什么位置時線圈中沒有電流，轉到什么位置時線圈中的電流最大？4. 大致畫出通過電流表的電流隨時間變化的曲線，從E經負載流向F的電流為正，反之為負。在橫坐標上標出線圈到達甲、乙、丙、丁幾個位置時對應的時刻。（2 ）變化規律根據圖回答下面幾個問題： 線圈與中性面的夾角是多少？ ab邊速度多大？ ab邊速度方向與磁場方向夾角多大？ a

3、b邊產生感應電動勢多大？ 線圈中感應電動勢多大？（1）函數形式：N匝面積為S的線圈繞垂直磁場平行線圈平面的軸以角速度轉動,從中性面開始計時，則電壓e NBS si nt，（ m= NBS ）ee msin t， 電流 i sin t I m si nt電壓 u=IR=I m Rs inwtR R從與中性垂直位置開始計時：（寫出對應的表達式）（2）圖象：正弦式圖像:鋸齒形掃描電壓波形:矩形脈沖波形:例1 矩形線圈abed的邊長ab=cd =40cm, bc = da=30cm,共有200匝，以300r/min的轉速在磁感強度為0.2T的勻強磁場中繞垂直于磁場方向的中心軸00 '勻速轉動在

4、t=0時刻處于圖所示位置.此線圈產生的感應電動勢最大值Em =V，有效值為E=V，再轉過。出現第一次中性面。O x aX X Xx bO'例2 如圖所示的100匝矩形線框繞00 '軸勻速轉動，轉速為120r/min。ab=cd=0.2m , ad=bc=0.1m ，磁感應強度 B=仃，試求:( 1)線圈中產生的感應電動勢的最大值是多少？(2)感應電動勢的瞬時表達式;課后鞏固練習1、交流發電機在工作時的電動勢為e = Ems in t，若將其線框的轉速提高到原來的兩倍，其他條件不變，則其電動勢變為()A. EmS in t/ 2B.2Em s in t/2C.EmSi n2tD.

5、2 Em si n2 t2、矩形線框在勻強磁場內勻速轉動過程中，線框輸出的交流電 壓隨時間變化的圖像如圖所示，下列說法中正確的是()(A) 1s末線框平面垂直于磁場，通過線框的磁通量變化最快,(B) 2 s末線框平面垂直于磁場，通過線框的磁通量最大，（C） 交流電壓的最大值為 36 '2 V，頻率為0.25Hz ,（D）交流電壓的最大值為36V，周期為4 s。3、如圖13-1-5是某交流發電機產生的交變電流的圖像，根據圖像可以判（）A、此交變電流的頻率為5HzB、此交變電流的周期為0.1sC、將標有“ 12V、3W ”的燈泡接在此交變電流上，燈泡可以正常發光D、圖像上對應的0.15s時

6、刻，發電機中的線圈剛好轉至中性面B4. 如圖所示，一正方形線圈abed在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對 稱軸00 '勻速轉動沿00'觀察，線圈逆時針轉動，已知勻強磁場的 磁感應強度為B，線圈匝數為n，邊長為I，電阻為R，轉動的角速 度為，則當線圈轉至圖示位置時（）A .線圈中感應電流方向為 abcdaB.線圈中感應電流為nBIC.穿過線圈的磁通量為0D .穿過線圈的磁通量的變化率為 05. 一個矩形線圈在勻強磁場中轉動，產生的感應電動勢按正弦規律變化，其瞬時值的表達式為e=220sin 100 n V,下列說法中正確的是：（）A .頻率是50HzB .當t=0時，線圈平面與中性面

7、重合C.當t=1/100 s 時，e的值最大為220 = V D .線圈轉動的角速度為314rad/s6、 一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面的固定軸轉動，線圈中的感應電動勢e 隨時間t的變化如圖所示，下面說法中正確的是（）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的絕對值最大可編輯精選文檔D.每當e變換方向時，通過線圈的磁通量絕對值最小7. 一個在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動的線框，當線框轉至中性面時開始計時°ti=1/60s，線框中感應電動勢為50V，當t2=1/30s時，線框中感應電動勢為50 3 V， 求：（1 ）感應電動勢的最大值；（2）線框轉動的角速度的大??；（3）線框中感應電動勢的瞬時表達式。8. 勻強磁場的磁感應強度B，邊長L的正方形線圈abed共N匝，線圈電阻為r，線圈繞 垂直于磁感線的軸00 '以如