山西省临汾市翼城县清华园中学高中物理交变电流导学案1新人教版选修3【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。【学习重、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【学法指导】掌握描述物理量的三种基本方法(文字法、公式法、图象法)。【自主学习】【自主学习】阅读课本,思考并回答以下问题:一、交变电流1.定义:和都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流,简称交流,用符号表示;的电流,叫做直流,用符号表示。判断:如图所示,表示交变电流的图象是()2.产生:在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是正弦式交流电(通过教师的演示,结合P32交流发电机示意图分析线圈内交流电的产生)(1)在线圈由甲转到乙的过程中,AB边中的电流向哪个方向流动?(2)在线圈由丙转到丁的过程中,AB边中的电流向哪个方向流动?(3)当线圈转到什么位置时线圈中没有电流,转到什么位置时线圈中的电流最大?(4)在坐标平面上大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线。3.中性面(1)定义:线圈平面垂直于磁感线时,各边都不切割磁感线,线圈中的感应电流为零,这一位置做中性面.1(2)中性面特点:穿过线圈的磁通量Φ最;磁通量的变化率最;感应电动势e及电流I均为。线圈经过中性面时,线圈中的电流方向(发生/不发生)改变;线圈转过一周有次经过中性面,所以每转一周电流方向改变次。二、交变电流的变化规律(我国工、农业生产使用的是正弦式交流电)。如图所示,该线圈从中性面起经过时间t转过角度θ,则t,此时ab、cd速度方向与磁感线的夹角分别为t和t180,此时整个线圈中的感应电动势为:(推导电动势、电流瞬时值表达式)【达标检测】1.某交变电流的方向在1s内改变100次,则其周期T和频率f分别为()A.T=0.01sB.T=0.02sC.f=100HzD.f=50Hz2.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的交变电动势的图象如图所示,则()A.交变电流的频率是4πHzB.当t=0时,线圈平面与磁感线垂直C.当t=πs时,e有最大值D.交流电的周期是2πs3.如图2是一个正弦式交变电流的图象,下列说法正确的是()A.周期是0.2s,电流的峰值是10AB.周期是0.15s,电流的峰值是10AC.频率是5Hz,电流的有效值是10AD.频率是0.2Hz,电流的有效值是7.07A2