辽宁省丹东宽甸县第一中学高中物理5.1交变电流学案无答案新人教版选修3_2.doc

5.1交变电流
学习目标：
（一）知识与技能
1．使先生理解交变电流的产生原理，知道甚么是中性面。
2．掌握交变电流的变化规律及表示方法。
3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的精确含义。
（二）过程与方法
1．掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。
2．培养先生观察能力，空间想象能力和将立体图转化为平面图形的能力。
3．培养先生运用数学知识解决物理成绩的能力。
教学重点：交变电流产生的物理过程的分析。
教学难点：交变电流的变化规律及运用。
【预习案】
一、复习知识：法拉第的电磁感应定律
二、教材导读
目标一：基本概念
1.交变电流：________和________随工夫做_________变化的电流叫做交变电流，简称交流2.直流电：________不随工夫变化的电流称为直流，若电流大小和方向都不随工夫变化则为恒定电流
3.区别：
t
i
O
b
t
i
O
a
【例一】两电路中的电流分别为图a和图b所示，试判断a、b能否为交变电流？

目标二：交变电流的产生
【探求案】如图，将立体图转化成如下平面图，并讨论探求上面的成绩

a(b)
d(c)
B
a(b)
d(c)
B
a(b)
d(c)
B
d(c)
a(b)
B
a(b)
d(c)
B
甲
戊
丁
丙
乙

1、线圈在转动过程中，哪种情况下穿过线圈平面的磁通量最大？此时线圈在如何做切割磁感线运动？产生的感应电动势又将如何呢？
中性面：

2、线圈在转动过程中，哪种情况下穿过线圈平面的磁通量最小？此时线圈在如何做切割磁感线运动？产生的感应电动势又将如何呢？

3、甲、乙、丙、丁、戊五种情况中哪几个地位产生瞬时的感应电动势？方向如何？请上图中表明感应电动势的方向。从甲图到乙图过程中，电流又是怎样变化的？

【例二】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.经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渐变。
目标三：交变电流的变化规律
1、从中性面计时，t时辰线圈中的感应电动势e的推导：
a(b)
d(c)
B
θ

2、当以线圈经过中性面为计时起点时，交变电流电动势的函数表达式：e=Emsinωt，其中Em=2NBLv=NBωS；i=Imsinωt，其中Im=Em/R。
3、正弦式交变电流：
【训练案】如图所示的100匝矩形线框绕OO′轴匀速转动，转速为120r/min。ab=cd=0.2m，ad=bc=0.1m，磁感应强度B＝1T，试求：
（1）线圈中产生的感应电动势的最大值是多少？
（2）感应电动势的瞬时表达式；
（3）线圈与外电路组成闭合电路时，总电阻为100Ω，从图示地位计时，求电流的瞬时表达式及t=1/12s时的电流。
（4）从图示地位转过90°和180°的过程中，平均感应电动势分别为多大？
O′
O
c
d
b
a
B