2012高中物理 3.2《交变电流是怎么产生的》学案2 鲁科版选修3-2VIP专享

3.2《交变电流是怎么产生的》学案 2知识梳理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=____典型例题【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解析：t1、t3时刻线圈中的感应电动势 e=0，即为线圈经过中性面的时刻，此时线圈的磁通量为最大，但磁通量的变化率却为零，所以选项 A、C 不正确。t2时刻 e=-Em，线圈平面转至与磁感线平行，此时通过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率却最大，故 B 也不正确。每当 e 变换方向时，也就是线圈通过中性面的时刻，通过线圈的磁通量的绝对值为最大，故 D 正确。答案：D。【例 2】在匀强磁场中有一矩形线圈，从中性面开始绕垂直于磁感线的轴以角速度 ω 匀速转动时，产生的交变电动势可以表示为 e=Emsinωt。现在把线圈的转速增为原来的 2 倍，试分析并写出现在的交变电动势的峰值、交变电动势的瞬时值表达式，画出与其相对应的交变电动势随时间变化的图象。解析：当线圈的转速增为 2 倍时，角速度变为两倍，即 ω′=2ω，据交变电动势的峰值表达式 Em=B·S·ω，因 B、S 不变，此时最大值 Em′=B·S·2ω=2Em。现在的交变电动势的瞬时值表达式为：e=Em′·sinω′t=2Emsin2ωt该交变电动势随时间变化的图象如图所示。【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...