2021人教版高中物理选修《交变电流》word导学案
2021人教版高中物理选修《交变电流》word导学案
学习内容学习指导即时感悟
学习目标：
1.会观看电流（或电压）的波形图，明白得交变电流、直流的概念
2.分析线圈转动1周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清晰的了解，具有运用差不多原明白得决新情境下问题的能力
明白交变电流的变化规律及表示方法，明白交变电流的峰值、瞬时值的物理含义。
学习重点：
1.明白得交变电流、直流的概念
2.明白交变电流的变化规律及表示方法，明白交变电流的峰值、瞬时值的物理含义。
学习难点：
观看电流（或电压）的波形图，明白得交变电流、直流的概念
【回忆﹒预习】
1.交变电流
(1)定义：__________都随时刻做周期性变化的电流.
(2)产生：在匀强磁场中,绕__________的轴匀速转动的线圈里产生的是正弦交变电流.
(3)中性面：线圈平面垂直于磁感线时,线圈中的感应电流为零,这一位置叫中性面.线圈平面通过中性面时,电流方向就__________.线圈绕轴转一周通过中性面__________次,因此感应电流方向改变两次.
2.交变电流的变化规律
函数形式：N匝、面积为S的线圈以角速度ω转动,从中性面开始计时,则e=__________.用E m表示峰值NBSω,则
e=__________.电流i=__________=I m sinωt.
若线圈从磁感线与线圈平面平行的位置开始
计时,上面表达式变为：
e=__________,i=__________.
3.交变电流的图象
(1)物理意义：描述交变电流(电动势e、电流
i、电压u)随时刻t(或角度ωt)变化的规律.
(2)常见图象：如右图所示.
【自主﹒合作﹒探究】
探究一、
一、交变电流自我完成，回忆知识。
了解新知
1.波形图
利用电压传感器（或电流传感器）能够在荧光屏上绘出电压（或电流）随时刻变化的图像，常叫“波形图”
2.交变电流
（1）交变电流：
（2）直流：
探究二、
二、交变电流的产生
（1）产生气理
如图5-1-1所示，将一个平面线圈置于匀强磁场中，线圈与外电
路相连，组成闭合回路，使线圈绕__________磁感线的轴OO′
做匀速转动时线圈中就会产生交变电动势和交变电流. 图5-1-1
（2）中性面
平面线圈在匀强磁场中旋转，当线圈平面__________于磁感线
时，各边都不切割磁感线，线圈中没有__________，那个位置叫做__________.线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量__________，磁通量的变化率__________，感应电动势__________.线圈通过中性面时，内部的感应电流方向要__________. 探究三
三、交变电流的变化规律
●推导：从中性面计时，t时刻线圈中的感应电动势e的推导：
1、线圈转过的角度为θ=__________
2、ab边的线速度跟磁感线方向的夹角为______________
3、ab边的线速度大小_______________
4、ab边产生的感应电动势e ab
=_____________________________
5、线圈产生的电动势e
=_____________________________
6、N匝线圈产生的电动势e
=_____________________________
●结论：
（1）交流电的电动势按正弦规律变化；
（2）当θ=90°，即线圈处于__________位置时，电动势最大，即电动势的峰
值E m =_____________ 引入新知，探究新知
总结知识
a
b
c
d
H
F
（3）交变电流的电动势随时刻变化规律为
（4）当负载为电灯等纯电阻用电器时：
①电流按正弦规律为______________________________
②电压按正弦规律变化____________________________
例题讲解
1.交变电动势的瞬时值表达式
【例1】交流发电机在工作时电动势e=E m sinωt,若将发电机的转速提高一倍,同
时将电枢所围面积减小一半,其他条件不变,则其电动势变为( C )
A.e′=E m sin
2
tω
B.e′=2E m sin
2
tω
C.e′=E m sin2ωt
D.e′=
2
m
E
sin2ωt
2.关于交变电流的瞬时值求解
【例2】如图5-1-3所示,有一闭合的正方形线圈,匝数N=100匝,边长为10 cm,
线圈总电阻为10 Ω.线圈绕OO′轴在B=0.5 T 的匀强磁场中匀速转动,每分钟转
1 500转.求线圈平面从图示位置转过30°时,感应电动势的值是多少.
思路分析：求解交变电动势瞬时值的步骤：
【当堂达标】
1、正弦交变电动势的最大值显现在（BCD ）
A．线圈通过中性面时B．穿过线圈的磁通量为零时
分析题
目、总
结方法