河北省邯郸四中高一物理复习:5.1 交变电流学案学习目标:1.使学生理解和掌握线框在磁场中的不同位置时,感应电动势的大小和方向的变化。2.掌握交变电流的变化规律,会用 e=Emsinωt,解题。3.自己能分析交变电流 Φ-t 图与 E-t 图间的关系。【要点导学】一、交流电:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做__________,方向不随时间变化的电流称为______,大小和方向都不随时间变化的电流称为__________. 二、交变电流的产生: 1.过程分析特殊位置甲乙丙丁戊B 与 S 的关系磁通量 Φ 的大小4 个过程中Φ 的变化电流方向磁通量 Φ 的变化率2.中性面:_______________________________1a(b)d(c)Ba(b)d(c)Ba(b)d(c)Bd(c)a(b)Ba(b)d(c)B甲戊丁丙乙磁通量___________ 磁通量的变化率____________ 感应电动势 e=________,_______感应电流 感应电流方向________,线圈转动一周,感应电流方向改变______次 【例 1】一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化如图所示。下面说法中正确的是 ( )A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当 e 转换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大【例 2】.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的 磁通量随时间的变化图象如图 6 所示,则下列说法中,正确的是( )图 6 A.t=0 时刻,线圈平面与中性面垂直B.t=0.01 s 时刻,穿过线圈平面的磁通量的变化率最大C.t=0.02 s 时刻,线圈中有最大感应电动势D.t=0.03 s 时刻,线圈中有最大感应电流3、交变电流的变化规律:如图所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程: 当以线圈通过中性面对为计时起点时,交变电流的函数表达式:e=Em sinωt,其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt,其中 Im=Em/R。 当以线圈通过中性面对为计时起点时,交变电流的函数表达式:e=Em sinωt,其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt,其中 Im=Em/R。图 5-1-2 所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的 e-t 和 i-t 图象:2特点【例 3】 如图所示,匀强磁场的磁感应强度 B=2 T,匝数 n=6 的矩形线圈 abcd 绕中心轴 OO′匀速转动,角速度 ω=200 rad/s。已知 ab=0.1 m,bc=0.2 m,线圈的总电阻 R=40Ω,试求:(1)感应电动势的最...