交变电流学案.docVIP

第五章第一节 交变电流 2013.03.13 学习目标: 了解交变电流的产生原理，能熟练运用楞次定律·法拉第电磁感应定律推导正弦交变电流的表达式。 会用数学函数表达式和图像描述交变电流。 重点：正弦式交变电流变化规律 难点：正弦式交变电流变化规律 方法指导：合作探究正弦式交变电流瞬时值·峰值表达式的推导，培养自己的推理归纳能力 自主导学： 一、交变电流： （快速阅读课本P31，认识交流电和直流电，完成下列问题）二．正弦式电流 （先阅读课本P32，了解交流发电机模型的构造和各器件的作用，然后按提纲要求思考和回答有关问题。时间：15分钟） 1、定义：随时间按 规律变化的电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流． 说明：①在我国工农业生产及生活中使用的交变电流都是正弦式电流，但并非只有按正弦规律变化的电流才叫交变电流．②正弦式交变电流的图象是 曲线 2、探究正弦式电流产生：情景：1如图矩形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕其中轴OO’,以ω的角速度匀速转动。Ab边长为L1, cd边长为L2. 1 图示位置穿过线圈平面的磁通量为 情景：如图矩形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕其中轴OO’,以ω的角速度匀速转动。Ab边长为L1, cd边长为L2. 1 图示位置穿过线圈平面的磁通量为 2 画出此时的俯视图，标出各边的速度方向。 （3）此时哪几个边做切割磁感线运动？产生的感应电动势多大？方向怎样？ （4） 位置 磁通量 正 视 图 各边切割 磁感线情况 产生的感应电动势 （3）在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ （4）I ＝ 例、一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em 400V，线圈匀速转动的角速度为ω 314rad/s。（1）试写出电动势瞬时值的表达式。 2 如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式。 　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。、一矩形线圈，面积为s，匝数为N，在场强为B的匀强磁场中绕着轴oo’做匀速转动角速度为ω，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中性面位置开始计时，求： （1）线圈中感应电动势的最大值？写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式？ （2）若线圈中的电阻为R，则线圈中的电流的最大值为多少？写出线圈中的电流瞬时表达式。：、如图5-1-5所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图所示位置时，（ ） A.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 C.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 D.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小 一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度是100πrad/s。（1）写出感应电动势的瞬时值表达式 （2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路中的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式，在t 1/120时电流强度的瞬时值为多少？、交流发电机在工作时的电动势为e＝Emsin?t，若将其线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变，则其电动势变为（ ） 　A.Emsin?t/2B.2Emsin?t/2 C.Emsin2?t D.2Emsin2?t 2、如图5-1-6所示，若线框abcd不闭合，当磁铁转动时，下列说法中正确的是（ ） A.线框中产生感应电动势，可跟随磁铁转动 B线框中不产生感应电动势，可跟随磁铁转动 C.线框中产生感应电动势，不跟随磁铁转动 D.线框中不产生感应电动势，不跟随磁铁转动 、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电瞬时值的表达式为i 0.2sin100πt，从t＝0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为（ ） 　A.1/50 s B.1/100 s　　　C.1/200 s D1/400 s 、线圈在磁场中转动时产生的交变电流如图5-1-8所示，从图中可知：（ ） A.在A和C时刻线圈平面与磁场垂直 B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大 C.在A和C时刻，感应电流改变方向 D.若从O时刻到D时刻的时间为0.02s，则在1s内交变电流的方向改变50次 、一矩形线圈，绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′按顺时针方向旋转.引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接，两个半圆环分别与固定电刷A.B滑动接触，电刷间接有电阻，如图5-1-9所示，在线圈转动过程中，通过电阻的电流：（ ） A.大小和方向都不断变化B.大小