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《交变电流》教案

2023-08-08 05:46:25 高考在线

　　一、 预习目标

　　1、知道交变电流产生的原理

　　2、知道交变电流的变化规律及物理量间的关系

　　二、预习内容

　　1、交变电流

　　________和________随时间做_________变化的电流叫做交变电流，简称交流( )

　　________不随时间变化的电流称为直流( )

　　大小和方向都不随时间变化的电流叫做_________电流

　　2、交变电流的产生

　　(1)过程分析

　　特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊

　　B与S的关系

　　磁通量Φ的大小

　　4个过程中 Φ的变化

　　电流方向

　　磁通量Φ的变化率

　　(2)中性面：_______________________________

　　磁通量___________

　　磁通量的变化率____________

　　感应电动势e=________，_______感应电流

　　感应电流方向________，线圈转动一周，感应电流方向改变______次

　　课内探究学案

　　一、学习目标

　　1、理解交变电流的产生原理及变化规律;

　　2、理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系;

　　学习重难点：交变电流的产生原理、变化规律及物理量间的关系

　　二、学习过程

　　1、为什么矩形线框在匀强磁场中匀速转动，线框里能产生交变电流?

　　2、交变电流的产生过程中的两个特殊位置及特点是什么?

　　(1)中性面：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面.线圈平面处于跟中性面重合的位置时;

　　(a)线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于零;

　　(b)磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零.

　　(c)交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.

　　(2)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变.

　　3、交变电流的变化规律：

　　如图5-1-1所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程：

　　当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的.函数表达式：e=Em sinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt，其中Im=Em/R。

　　当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=Em sinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt，其中Im=Em/R。

　　图5-1-2所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的e-t和i-t图象：

　　三、反思总结

　　1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动(绕与磁场垂直的轴)时，线圈中产生正弦交变电流，从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为：

　　e=NBSωsinωt= Emsinωt

　　e—ωt图线是一条正弦曲线.

　　2.中性面特点：Φ最大，而e=0.

　　四、当堂检测

　　1、交流发电机在工作时电动势为e= Emsinωt ，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减少一半，其它条件不变，则电动势为( )

　　A、e= Emsin(ωt/2) B、e= 2Emsin(ωt/2)

　　C、e= Emsin2ωt D、e= Em/2sin2ωt

　　答案：C

　　2、一个正弦交变电流的i—t图象，根据这一图象，该交流电的瞬时值表达式为-----------A

　　答案：i=5sin(5πt)