沪科版高中物理选修(3-2)第二章导学案.docxVIP

最新沪科版高中物理选修（ 3-2 ）第二章导学案 .1 怎样产生交变电流 【学习目标】 1．使学生理解交变电流的产生原理 ,知道什么是中性面。 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准确含义。 【重点、难点】 1．交变电流产生的物理过程的分析。 2．交变电流的变化规律及应用。 预习案 1． 叫做交流电； 叫做正弦交流电。 2．线圈位于中性面时 ,穿过线圈的磁通量最 ,磁通量的变化率最 , 感应电动势最 线圈中的电流方向要发生改变 ; 线圈平行于中 性面时 ,穿过线圈的磁通量最 __ ____,磁通量 的变化最 __ __,感应电动势最 。 3．交变电流的瞬时值：如线圈在中性面位置计时时 ,瞬时电动势 e=_____,瞬时电压 u= ,瞬 时电流 i= ；如线圈平行于磁场时计时 ,则瞬时电动势 e= ; 瞬时电压 u= ; 瞬时 电流 i= 。 4．交变电流的有效值：它是根据电流的 正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是： E 有 = ,U 有 = ,I= 探究案 探究 一、交变电流的产生 1、为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交 变电流？ 2、当 abcd 线圈在磁场中绕 OO′轴转动时 ,哪些边切割磁感线 ? 3、当 ab 边向右、 cd 边向左运动时 ,线圈中感应电流的方向？ 4、当 ab 边向左、 cd 边向右运动时 ,线圈中感应电流的方向如何 ? 5、线圈平面与磁感线平行时 ,ab 边与 cd 边线速度方向都跟磁感线方向垂直 ,即两边都垂直 切割磁感线 ,此时产生感应电动势有什么特点？ 1 / 11 6、线圈转到什么位置时 ,产生的感应电动势最小 ? 7、当线圈平面跟磁感线垂直时 ,ab 边和 cd 边线速度方向都跟磁感线平行 ,此时感应电动势 为多少？ 8、中性面： （1）中性面： （2）线圈处于中性面位置时 ,穿过线圈 Φ 最大 ,但 = t （3）线圈越过中性面 ,线圈中 I 感方向要改变。线圈转一周 ,感应电流方向改变 次。 探究二、交变电流的变化规律 1、设线圈平面从中性面开始转动 ,角速度是 ω 。经过时间 t,线圈转过的角度是 ω t,ab 边的线 速度 v 的方向跟磁感线方向间的夹角也等于 ω t,如右图所示。设 ab 边长为 L1,bc 边长 L 2,磁 感应强度为 B,这时 ab 边产生的感应电动势多大 ? 2、此时整个线框中感应电动势多大 ? 3、若线圈有 N 匝呢？ 4、电动势、电流、电压的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示： 5、几种常见的交变电波形 2 / 11 训练案 题型一：交变电流的概念 1．下列各图中 , 表示交变电流的是 ( ) ． 2．矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流 , 下列说法正 确的是 ( ) ． A．当线框位于中性面时 , 线框中感应电动势最大 B．当穿过线框的磁通量为零时 , 线框中的感应电动势也为零 C．每当线框经过中性面时 , 感应电动势或感应电流方向就改变一次 D．线框经过中性面时 , 各边不切割磁感线 题型二：交变电流的规律 3. 如图所示 , 一矩形线圈 , 已知 ab 边长为 l 1, bc 边长为 l 2, 在磁感应强度为 B 的匀强磁 abcd 场中绕 OO′轴以角速度 ω 从图示位置开始匀速转动 , 则 t 时刻线圈中的感应电动势为 () ． A． 0.5 Bl 1 2ω sinω t l B． 0.5 Bl l ω cos ω t 1 2 C． Bl 1l 2ω sin ω t D． Bl 1l 2ω cos ω t 如图所示为演示交变电流产生的装置图, 关于这个实验 , 正确的说法是 () ． A．线圈每转动一周 , 指针左右摆动两次 B．图示位置为中性面 , 线圈中无感应电流 C．图示位置 ab 边的感应电流方向为 a→b D．线圈平面与磁场方向平行时 , 磁通量变化率为零 3 / 11 题型三：交变电流的图象 5. 处在匀强磁场中的矩形线圈 , 以恒定的角速度绕 ab 边转动 , 磁场方向平行于纸面并 abcd 与 ab 垂直．在 t ＝ 0 时刻 , 线圈平面与纸面重合 ( 如图所示 ), 线圈的 cd 边离开纸面向外运 动．若规定由 a→ b→ c→ d→ a 方向的感应电流为正 , 则能反映线圈中感应电流 i 随时间 t 变 化的图线是 ( ) ． 6．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 , 所产生的交变电流的波形如图所示 , 下列说法中正确 ( ) ． A． t 1 时刻穿过线圈的磁通量达到峰值 B．在 t 2 时刻穿过线圈的磁通量达到峰值 C．在 t 3 时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值 D．在 t 4 时刻穿