高中物理：1交变电流学案新人教版选修3

D 线圈中没有感应电流 =314rad/s，则电动势的瞬时值表达式为 பைடு நூலகம்电流瞬时值的表达式为
如果这个发电机的外电路只有一个电阻元件，总电阻为 2000Ω ，电路中电流的峰值为
分层互动 2
1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势 e-t 图象如图，则在时刻（ A．t1，t3 线圈通过中性面 B．t2，t4 线圈中磁通量最大
【归纳总结】
线圈转动过程中，若从中性面开始计时， 电动势随时间的变化规律为 e=______________，峰值 Em=________________； 路端电压 u=_____________，峰值 Um=___________； 电流 i 的表达式 i=_____________，峰值 Im=___________。 【本节知识树】 直流：______不随时间变化的电流 电 流 1.概念：_____和_____都随时间做_______性变化的电流。 交流 2.交变电流的变化规律 【当堂检测】
A(B) A(B) D(C) D(C)
D(C) D(C) A(B) A(B)
A(B)
B
D(C)
对照以上发电机示意图，判断线圈转动过程中经过各位置时，各量的情况，填在表格中： 位置 线圈中 磁通量 电流有无 电流方向 自测题 2. 根据表格中的判断，下列说法正确的是（ A. 当线圈处于中性面时，穿过线圈的磁通量最大 B. 当线圈处于中性面时，线圈中的感应电动势最大 C. 线圈经过中性面时，电流方向改变 D. 线圈转动一周，电流方向改变两次 【归纳总结】①当线圈处于中性面时： ②当线圈垂直于中性面时： ） 甲 乙 丙 丁 甲
分层互动 1 1. 交流发电机的线圈在转动过程中，当线圈平面与中性面垂直时，以下说法正确的是（ A B C 2. 电流将改变方向 线圈中感应电动势最大 线圈中磁通量最大 一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为 Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω ； ， 。 ） ）
1.电动势瞬时值： 2.电压瞬时值： 3.电流瞬时值
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2014 珠海四中 第 1 节 交变电流学案 【知识探究】
一、交变电流和直流电的区别 自测题 1.下面属于交流的是__________,属于直流的是____________.
二、交变电流的产生 1、认识交流发电机模型， （1）磁场特点： （2）感应电动势属于感生电动势，还是动生电动势？如何产生？ 2、交变电流产生过程分析： （下面两组图分别为交流发电机的示意图，和正视图）
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C．t1，t3 线圈中磁通量变化率最大 D．t2，t4 线圈平面与中性面垂直
分层互动 3
1、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动，产生的交变电动势为 e=Emcosω t，当线 圈匝数增加两倍，转速也增大两倍，其它条件不变，则交流电动势变为（ A. e=2Emsin2ω t B. e=3Emsin3ω t C. e=3Emcos3ω t ) ） D. e=9Emcos3ω t
【课后练习】
1、交流发电机中正弦交变电流的电动势的最大值出现在( A. 线圈平面与磁感线平行时 C. 线圈平面与中性面平行时 B. 线圈平面与磁感线垂直时 D. 线圈平面与中性面垂直时
2、在如图所示的装置中，设单匝线圈 ab 边长为 20cm，线圈的宽 ad 为 10 cm，磁感强 度 B 为 0.01T，线圈的转速 n 为 50r/s（转/秒） ，则电动势的最大值为 。
3、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为 300r/min（转/秒） ，若线圈平面转至与磁 场平行时，产生的电动势为 5V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的值为____________，从中 性面起经 12s，交流电动势的值为 1 ，再经过 s，交流电动势的值为 12 。
4、 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动， 穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图 （1）所示，则下列说法中正确的是（ B. t=0 时刻，线圈平面与中性面垂直 C. t=0.01s 时，交流电动势达到最大 D. t=0.02s 时，磁通量达到最大 ） A. 该线圈相应交流电动势的图象如图（2）所示
5、如图所示，KLMN 是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为 B 的水平匀强 磁场中，线框面积为 S，KL 边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度为ω 匀速转动。 则： （1）线框中产生感应电动势的最大值是多少？ （2）在 KL 边与磁场方向到达 300 角的时刻（图示位置） ，导线框中产生的瞬时电动 势 e 的大小是多少？ （3）标出线框此时电流的方向。已知线框按俯视的逆时针方向转动。
三、交变电流的变化规律 推导：设 AB=CD=L1，AD=BC=L2，线圈以角速度ω 绕垂直于磁场的对称轴逆时针匀速转动，当线圈 运动到中性面时开始计时（t=0） ，经过时间 t 线圈转动到图示位置，请判断、推导： （1）AB、CD 边的电流方向（用叉或点标出） （2）AB、CD 边切割磁感线产生的感应电动势连接方式 （串联或并联） （3）AB、CD 边切割磁感线产生的感应电动势大小 θ D(C) （4）线圈中产生总的感应电动势的大小 V// V A(B) θ V⊥ V⊥ V V// B