3.1交變電流導(dǎo)學(xué)案高二下學(xué)期物理人教版選擇性2

3.1交變電流（第1課時(shí)）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．理解交變電流、直流的概念，能區(qū)分交流、直流電2．理解交變電流的產(chǎn)生原理3．培養(yǎng)觀察能力、空間想象能力以及立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)是交變電流產(chǎn)生的物理過程分析【新課引入】問題：用電壓傳感器先觀察電池供給的電壓的波形，再觀察學(xué)生電源交流擋供給的電壓的波形。這兩種波形有什么差異？【合作探究】【任務(wù)一】交變電流1．波形圖：在顯示屏上顯示的電壓(或電流)隨______變化的圖像。2．交變電流：隨時(shí)間做_____________的電流，簡稱交流。3．直流：__________不隨時(shí)間變化的電流，如電池供給的電流、日常使用的各種充電器輸出的電流等。練習(xí)：下列關(guān)于交變電流和直流的說法正確的是（）A．若電流大小做周期性變化，則一定是交變電流B．直流的大小可以變化，但方向不一定變化C．交變電流一定是按正弦或余弦規(guī)律變化的D．交變電流的最大特征就是電流的方向發(fā)生周期性的變化【任務(wù)二】交變電流的產(chǎn)生1．中性面：線圈平面與磁感線＿＿＿＿的位置，此位置各邊＿＿＿＿＿＿磁感線，線圈中＿＿感應(yīng)電流產(chǎn)生，故此時(shí)線圈所在的平面叫中性面。【說明】線圈經(jīng)過中性面時(shí)，Φ＿＿＿＿，但線圈中電動(dòng)勢(shì)為＿＿。2．電動(dòng)勢(shì)：(1)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，Φ＿＿＿＿，但線圈中的電動(dòng)勢(shì)＿＿＿＿；(2)線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，Φ＿＿＿＿，但線圈中的電動(dòng)勢(shì)＿＿＿＿；3思考與討論ab和cd不斷做___磁感線運(yùn)動(dòng)，由于磁感線方向是____的，而ab和cd的運(yùn)動(dòng)方向總是______，并且不斷改變，于是線圈和外部電路就有了_______不斷改變的感應(yīng)電流(2)A.在線圈從上左轉(zhuǎn)到上右的過程中，AB邊中電流向哪個(gè)方向流動(dòng)？B.在線圈從下左轉(zhuǎn)到下右的過程中，AB邊中電流向哪個(gè)方向流動(dòng)？C.轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)線圈中沒有電流，轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)線圈中電流最大？【任務(wù)三】完成教材51頁圖3.141.下列圖像中不屬于交流電的有（）A．B．C．D．2.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。則()A．t＝0時(shí)，線圈位于中性面位置B．t＝0.5s時(shí)，線圈中的磁通量變化率為零C．t＝0.8s時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)處于減小的過程中D．t＝1.0s時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零3.矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生如圖所示的交流電，設(shè)沿a→b→c→d→a方向?yàn)殡娏髡较?，則對(duì)應(yīng)t1時(shí)刻線圈位置為下列哪一個(gè)圖()AABCD交變電流學(xué)案（第2課時(shí)）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道中性面和峰值面。2.理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值含義?！救蝿?wù)一】交變電流的變化規(guī)律1.交變電流的產(chǎn)生：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸____轉(zhuǎn)動(dòng)2.交變電流的變化規(guī)律（1）如圖，t=0時(shí)，線圈剛好轉(zhuǎn)到中性面，此時(shí)AB的速度剛好與磁感線平行，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為_______(2).設(shè)線圈的角速度為ω,AB和CD的長度為l，AD和BC的長度為d，則經(jīng)過時(shí)間t，線框轉(zhuǎn)過的角度θ=________(3)線框旋轉(zhuǎn)過程中AB和CD的速度v=_______,與磁感線垂直的速度為_________,即_________（4）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=_____________=______________=____________（5）設(shè)Em=ωBS,則有e=______________.若為N匝線圈，e=_____________總結(jié)：(1)這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫做＿＿＿＿＿＿＿，簡稱＿＿＿＿＿＿＿。(2)a從中性面位置開始計(jì)時(shí)e＝____________，i＝____________，u＝____________b從與中性面垂直的位置開始計(jì)時(shí)e＝____________，i＝____________，u＝____________其中UmIm分別是電壓和電流的最大值，也叫______.e,i,u則是相應(yīng)的物理量的____【任務(wù)二】交流發(fā)電機(jī)1．主要構(gòu)造：和2．分類(1)旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)：轉(zhuǎn)動(dòng)，不動(dòng)。(2)旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)：轉(zhuǎn)動(dòng)，不動(dòng)?！救蝿?wù)三】典型例題例1：線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(由上向下看是逆時(shí)針方向)，當(dāng)轉(zhuǎn)到如圖所示位置時(shí)，磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的變化情況是()A．磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都在變大B．磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都在變小C．磁通量在變小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在變大D．磁通量在變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在變小例2：一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示，則下列說法中正確的是()A．t＝0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直B．t＝0.01s時(shí)刻，Φ的變化率最大C．t＝0.02s時(shí)刻，交變電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D．該線圈產(chǎn)生的相應(yīng)交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示例3．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，匝數(shù)n=6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速動(dòng)，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，線圈的總電阻R=40Ω，試求：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，感應(yīng)電流的最大值；（2）設(shè)時(shí)間t=0時(shí)線圈平面與磁感線垂直，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；（3）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是多大？例4、如圖，矩形線圈面積為s，匝數(shù)為N，線