高中物理第二章交变电流第一节认识交变电流导学案粤教选修

第一节 认识交变电流

【自主学习】 一、

学习目标

1. 知道什么是交变电流，知道交流电与直流电的区别。

2. 能说出交变电流的产生原理。 二、

重点难点

1. 知道什么是交变电流．

2. 掌握交变电流的产生和特点．

3. 能说出线圈平面处于中性面时的特征．

三、自主学习（阅读课本P38-41页，《金版学案》P39-40考点一）

1. 恒定电流： 和 都不随时间改变的电流，简称 流．

2. 交变电流： 和 都随时间作 性变化的电流，简称 流．

3. 波形图： 或 随时间变化的图象．

4. 日常生活和生产中所使用的交变电流是按 规律变化的交变电流．

5. 交流发电机的基本结构： 、磁极、滑环及 ．

6. 交变电流的产生

我们日常生活和生产中所使用的电流大多是交变电流。

（１）中性面（线圈与磁感线垂直的平面） 1）磁通量Φ

2）E ＝ ，磁通量的变化率

为

t ∆Φ

∆

3）当线圈转至中性面时，电流方向发生改变 4）线圈转动一周电流方向改变 次 （２）最大值面（线圈与磁感线平行的平面） 1） 磁通量Φ为

2） E 最大，磁通量的变化率

四、

要点透析

交变电流是如何产生的？ 1．产生过程

如图所示，用矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流．

(1)切割磁感线的有效边是图中的ab 和cd .

(2)线圈平面平行磁感线的位置，即通过线圈平面的磁通量为零的位置(图乙、丁中位置)，两有效边的切割速度方向垂直磁感线，产生的感应电动势最大．

(3)线圈平面垂直磁感线的位置，即通过线圈平面的磁通量最大的位置，两有效边的切割速度方向平行磁感线，不切割磁感线，线圈中的感应电动势为零． 2．过程分析

线圈由甲位置转到乙位置过程中，电流方向为b →a →d →c . 线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为b →a →d →c . 线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为a →b →c →d . 线圈由丁位置回到甲位置过程中，电流方向为a →b →c →d . ３.总结提升

t ∆Φ∆

（1）矩形线框在匀强磁场中匀速转动，是产生交变电流的一种方式，不是唯一方式．

（2）线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦ

Δt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变．

（3）线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦ

Δt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不变．

【课前自测】

1． (多选)下图所示的4种电流随时间变化的图中，属于交变电流的有(

)

2． 一矩形线框放在匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，下列情况下矩形线框中能够产生交流电

的是( )

A ．线框沿磁场方向平动

B ．线框沿垂直磁场方向平动

C ．线框绕垂直磁场方向的转轴转动

D ．线框绕平行磁场方向的转轴转动

3. （双选）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间（ ）

A ．线圈平面与磁感线平行

B ．通过线圈的磁通量最大

C ．线圈中的感应电动势最大

D ．线圈中感应电动势的方向突变

4. （双选）线圈在匀强磁场中绕垂直于匀强磁场且在线圈平面内的轴匀速转动时产生交变电流，

则下列说法中正确的是( )

A ．当线圈位于中性面时，线圈中感应电流最大

B ．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电动势最大

C ．线圈在磁场中每转一周，产生的感应电流方向改变一次

D ．每当线圈经过中性面时，感应电流的方向就改变一次

5． （双选）如图，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的方向的转动轴以恒定的角速度

ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0—)2(4π

=T 这段时间内（ ）

A ．线圈中的感应电流一直减小

B ．线圈中的感应电流先增大后减小

C ．穿过线圈中的磁通量一直减小

D ．穿过线圈中的磁通量的变化率一直减小

第一节 认识交变电流

班级 姓名 学号 成绩

【课堂检测】

1.

b

( )

2. 如图所示为演示交流电产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是( )

A ．线圈每转动一周，电流方向改变一次

B ．图示位置为中性面，线圈中无感应电流

C ．图示位置，ab 边的感应电流方向由a →b

D ．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零

3. 如图是交流发电机的示意图．线圈abcd 在磁场中匀速转动产生交流电．线圈的ab 边和cd

边连在两个金属滑环上，两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连．当线圈沿逆时针方向转动时，关于电流方向以下判断正确的是( )

A ．当线圈转到图甲的位置时，线圈中的电流方向为d →c →b →a

B ．当线圈转到图乙的位置时，线圈中的电流方向为a →b →c →d

C ．当线圈转到图丙的位置时，线圈中的电流方向为d →c →b →a

D ．当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为a →b →c →d ● 【研讨结论】

1． 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的是______电流。

2． 线圈平面经过中性面时，_______为零，__________最大，因此电流方向发生改变，线圈每

转一周，电流方向改变_____次．线圈垂直于中性面时，___________为零，____ ____最大。

第一节 认识交变电流

班级 姓名 学号 成绩

● 【当堂训练】

1. 图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电交变

电流流的是(

)

2. 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是（ ）

A ．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变.

B ．线圈转动一周，感应电流方向就改变一次

C ．线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次

D ．线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都要改变一次

3. 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( )