高中物理交流电5.1交变电流学案新课标人教

5.1、交变电流一．确定目标：1.知识与技能 交流电的定义，产生的原理、图象和三角函数表述。2.过程与方法电磁感应规律的应用及深化，数学能力的提升。3.情感、态度与价值观进一步走向应用，走向实践。二．基础自学：阅读课本，思考下列问题。1、交变电流：方向随时间做周期性变化的电流为交变电流.正弦电流、锯齿波电流、方波电流都一定属于交变电流吗？回忆恒定电流，脉动直流。2、交变电流的产生： 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦交变电流.若线圈绕平行于磁感线的轴转动，则不产生感应电动势.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，将经过两个特殊位置，其特点分别是：(1)中性面与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面.线圈平面处于跟中性面重合的位置时；(a)线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于零；(b)磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零.(c)交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.(2)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变.3、交变电流的变化规律：如图 5－1－1 所示为矩形线圈在匀强磁场中以 ω 匀速转动的四个过程： 当以线圈通过中性面为计时起点时，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：4、可以写以线圈通过中性面为计时起点时线圈磁通量随时间变化的函数式，思考 φ 的变化高二物理选修 3-2 第五章第一节率随时间如何变化？5、正弦交变电流：随时间按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流．正弦交变电流的图象是正弦函数曲线．只有线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时才能产生正(余)弦交变电流．四．合作探究、巩固检测:1 、 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.通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突变。2、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势 e-t 图像如图 5－1－3，则在时刻（ ）A.t1，t3线圈通过中性面 B.t2...