高中物理選修1-1《交變電流》教案

1、高中物理選修1-1交變電流教案 高中物理選修1-1交變電流教案 一、 預(yù)習(xí)目標 1、知道交變電流產(chǎn)生的原理 2、知道交變電流的變化規(guī)律及物理量間的關(guān)系 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 1、交變電流 _和_隨時間做_異化的電流叫做交變電流，簡稱交流( ) _不隨時間異化的電流稱為直流( ) 大小和方向都不隨時間異化的電流叫做_電流 2、交變電流的產(chǎn)生 (1)過程分析 特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊 B與S的關(guān)系 磁通量的大小 4個過程中 的異化 電流方向 磁通量的變化率 (2)中性面：_ 磁通量_ 磁通量的變化率_ 感應(yīng)電動勢e=_，_感應(yīng)電流 感應(yīng)電流方向_，線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流方向改變_次 課內(nèi)探究學(xué)案 一、

2、學(xué)習(xí)目標 1、理解交變電流的產(chǎn)生原理及變化規(guī)律; 2、理解描述交變電流幾個物理量以及它們之間的關(guān)系; 學(xué)習(xí)重難點：交變電流的產(chǎn)生原理、變化規(guī)律及物理量間的關(guān)系 二、學(xué)習(xí)過程 1、為什么矩形線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，線框里能產(chǎn)生交變電流? 2、交變電流的產(chǎn)生過程中的兩個特殊位置及特點是什么? (1)中性面：與勻強磁場磁感線垂直的平面叫中性面.線圈平面處于跟中性面重合的位置時; (a)線圈各邊都不切割磁感線，即感應(yīng)電流等于零; (b)磁感線垂直于該時刻的線圈平面，所以磁通量最大，磁通量的變化率為零. (c)交變電流的方向在中性面的兩側(cè)是相反的. (2)線圈平面處于跟中性面垂直的位置時，線圈平面平行

3、于磁感線，磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流均最大，電流方向不變. 3、交變電流的變化規(guī)律： 如圖5-1-1所示為矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的四個過程： 當以線圈通過中性面對為計時起點時，交變電流的函數(shù)表達式：e=Em sint，其中Em=2NBLv=NBS;i=Im sint，其中Im=EmR。 當以線圈通過中性面對為計時起點時，交變電流的函數(shù)表達式：e=Em sint，其中Em=2NBLv=NBS;i=Im sint，其中Im=EmR。 圖5-1-2所示為以線圈通過中性面時為計時起點的交變電流的e-t和i-t圖象： 三、反省總結(jié) 1.矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動(繞與磁

4、場垂直的軸)時，線圈中產(chǎn)生正弦交變電流，從中性面開始計時，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為： e=NBSsint= Emsint et圖線是一條正弦曲線. 2.中性面特點：最大，而e=0. 四、當堂檢測 1、交流發(fā)電機在工作時電動勢為e= Emsint ，若將發(fā)電機的轉(zhuǎn)速提升一倍，同時將電樞所圍面積減少一半，其它條件不變，則電動勢為( ) A、e= Emsin(t2) B、e= 2Emsin(t2) C、e= Emsin2t D、e= Em2sin2t 答案：C 2、如圖是一個正弦交變電流的it圖象，根據(jù)這一圖象，該交流電的瞬時值表達式為-A 答案：i=5sin(5t) 課后練習(xí)與提升 1、如圖甲中所示，一矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈所圍面積的磁通量隨時間t異化的規(guī)律如圖乙所示，下列論述正確的是( ) A、t1時刻線圈中感應(yīng)電動勢最大; B、t2時刻導(dǎo)線ad的速度方向跟磁感線垂直; C、t3時刻線圈平面與中性面重合; D、t4 、t5時刻線圈中感應(yīng)電流方向相同 答案：B C 2、如圖所示，一交流發(fā)電機的線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)N=100，線圈電阻r=3，ab=cd=0.5m，bc=ad=0.4m，磁感應(yīng)強度B=0.5T， 電阻R=311，當線圈以n=300rmin的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，求： 感應(yīng)電動勢的最大值; t=0時刻，