【文档说明】高中物理选修第二册《1 交变电流》导学案-统编人教版.docx，共(6)页，478.438 KB，由小喜鸽上传

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交变电流【学习目标】1．使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。2．掌握交变电流的变化规律及表示方法。3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。【学习重难点】1．交变电流产生的物理过程的分析。2．交变电流的变化规律及应用。【学习过程】一、交变电流1．直流电流（DC）_____

______________________的电流称为直流。2．交变电流（AC）大小和方向都随时间作___________的电流，叫做交变电流（俗称交流）。随时间按___________规律变化的交变电流，叫做正弦式电流，正弦式电流的图像可以是______

_____，也可以是___________。[例题1]下列表示交变电流的有（）答案：CE演示：观察交变电流的方向现象：________________________________________________说明：手摇发电机输出的是____

____________。二、交变电流的产生1．产生机理如图所示，将一个平面线圈置于匀强磁场中，线圈与外电路相连，组成闭合回路，使线圈绕__________磁感线的轴OO′做匀速转动时线圈中就会产生交变电动势和交变电流。2．中性面平面线圈在匀强磁场

中旋转，当线圈平面__________于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中没有__________，这个位置叫做__________。线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量__________，磁通量的变化率__________，感应电动势

__________。线圈经过中性面时，内部的感应电流方向要__________。[例题2]一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时（）A．线圈平面与磁感线方向平行B．通过线圈的磁通量达到最大值C．通过线圈的磁通量变化率达到最大值D．线圈中的电动势达到最大值答案：B三、交变电流的变化

规律在磁感应强度为B的匀强磁场中，矩形线圈AB边长为L1，BC边长为L2，逆时针绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为ω，从中性面开始计时，经时间t，线圈中的感应电动势是多少？分析：①线圈与中性面的夹角是多少？②AB边速度方向与磁场方向夹角多大？③AB边

的速度是多少？④AB边产生的感应电动势多大？⑤线圈中感应电动势多大？若线圈的匝数为N匝呢？总结：1．电动势e随时间变化的规律：_________________________2．负载两端的电压u随时间变化的规律：_____

____________________3．电流i随时间变化的规律：_________________________其中ω等于线圈转动的角速度，_________________________根据函数，结合数学知识，绘制图象：思考：磁通量

变化规律？几种常见的交变电波形四、交流发电机1．发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极2．发电机的基本种类：①旋转电枢式发电机（_____________________

___）②旋转磁极式发电机（________________________）【巩固练习】1．判断正误：（1）只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流。（）（2）当线圈中的磁通量最大时，产生的电流也最大。（）（3）当线圈

平面与磁场垂直时，线圈中没有电流。（）（4）按正弦规律变化的交变电流称为正弦式交变电流。（）（5）电子技术中所用到的交变电流全都是正弦式交变电流。（）2．一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO

′匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（）A．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C．t2、t4时刻线圈中磁通量最大D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小3．如图所示，一矩形

闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在这段时间内（）A．线圈中的感应电流一直在减小B．线圈中的感应电流先增大后减小C．穿过线圈的磁通量一直在减小D．穿过线圈的磁通量的变化率先减小后增大4．如图所示为演示

交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是（）A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零5．有一个10匝正方形线框，边

长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/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的磁感应强度为0.5T。问：（1）该线框产生的交变电动势最大值、电流最大值分别是多少？（2）线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大

？（3）写出感应电动势的瞬时值表达式。6．如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列分析正确的是（）A．当线圈平

面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大B．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大C．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小7．如图甲所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的

匀强磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合。线圈按图示方向匀速转动。若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是图乙中的（）8．关于交变电流的产生和变化规律，下列说法中正确的

是（）A．周期性变化的电流叫作交变电流B．交流发电机线圈中磁通量最大时，感应电动势也最大C．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中的感应电动势一定为零D．交变电流一定按正弦规律变化E．线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动就可以产

生正弦式交变电流9．如图中各图面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e=BSωsinωt的图是（）10．一个匝数N=100匝的线圈所包围的面积S=0.02m2，在匀强磁场B=0.5T中绕垂直于磁感线的轴以角速度ω

=100πrad/s匀速转动时，在线圈中产生交流电，若自线圈通过中性面时开始计时，那么在图中能够反映线圈中感应电动势随时间变化的图像可能是（）答案：1．××√√×2．B3．B4．C5．（1）6.28V6.28A（2）5.44V（3）e=6.28sin10πtV6．AC7．A8．

E9．AC10．BD