第五章 第1节　交变电流-高中物理选修3-2【赢在微点】轻松课堂word

第五章 交变电流 第1节　交变电流 学习目标 练法指导 1.知道什么是交变电流。 2．掌握交变电流的产生及变化规律。 3．理解正弦式交变电流的图象及表达式。 1.通过练习强化交流电与直流电的区别。[来源:学科网ZXXK] 2．通过练习了解正弦交变电流的产生过程，知道各物理量的变化情况。 3．能用图象和表达式描述交变电流的变化规律。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．只有大小和方向都不发生变化的电流才是直流电(×) 2．如果电流的大小做周期性变化，则一定是交流电(×) 3．交变电流的最大特征是电流的方向发生变化(√) 4．线圈在通过中性面时的磁通量最大，电流也最大(×) 5．线圈在通过中性面时电流的方向发生改变(√) 预习自检 1．(多选)要使处于磁场中的闭合线圈产生正弦式交变电流，则需同时满足(　　) A．线圈处于匀强磁场中 B．线圈的轴与匀强磁场的磁感线平行 C．线圈的轴与匀强磁场的磁感线垂直 D．线圈绕轴匀速转动 解析　磁场中的闭合线圈产生正弦式交变电流，则磁场须是匀强磁场、线圈的轴与磁感线垂直、线圈在磁场中绕轴匀速转动，故选项A、C、D正确，选项B错误。 答案　ACD 2．(多选)矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是(　　) A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次 D．线框经过中性面时，各边不切割磁感线 解析　线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边的速度方向与磁感线平行，即不切割磁感线，所以感应电动势等于零，此时穿过线框的磁通量的变化率等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻变化；垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度方向与磁感线垂直，有效切割磁感线速度最大，所以感应电动势最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大，故选项C、D正确，A、B错误。 答案　CD 3．如图所示，属于交变电流的是(　　)[来源:学+科+网Z+X+X+K] 　　　　　　 A　　　　　　　　　　B 　　　　　　 C　　　　　　　　　　D 解析　交变电流是指电流的大小和方向均随时间做周期性变化，由图可知，符合条件的只有C。 答案　C ———　　课/　堂/　效/　果·题/　组/　检/　测　　——— 题组一 交变电流的产生过程 1.(多选)如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω。当线圈转至与中性面垂直位置时(　　) A．线圈中感应电流的方向为abcda B．线圈中的感应电流为 C．穿过线圈的磁通量为零 D．穿过线圈磁通量的变化率为零 解析　ad向里运动，根据右手定则可知，线圈中的电流方向为adcba，选项A错误；Em＝nBl2ω，电流Im＝，故Im＝，选项B正确；因线圈平面平行于磁感线，故穿过线圈的磁通量为零，选项C正确；因电动势最大，故穿过线圈的磁通量的变化率最大，选项D错误。 答案　BC 题组二 交变电流的变化规律 2.如图所示，面积为S的线圈绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图象是(　　) A　　　　　B　 　　　C　　　　 D 解析　线圈在匀强磁场中绕在线圈平面内且垂直于磁场的轴匀速转动，且从线圈平面经过中性面开始计时，产生的电动势为e＝Emsin ωt，只有A符合要求，故A正确。 答案　A 3．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电动势的最大值为Em，转动的角速度为ω。设t＝0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，角速度也增大一倍，其他条件不变时，交变电流的感应电动势瞬时值表达式为(　　) A．e＝2Emsin2ωt B．e＝4Emsin2ωt C．e＝Emcos2ωt D．e＝4Emcos2ωt 解析　产生感应电动势的最大值Em＝NBSω，当N′＝2N，ω′＝2ω时，E′m＝4Em，所以交变电流的感应电动势的瞬时值表达式为e＝4Emcos2ωt，选项D正确。 答案　D 题组三 交变电流的图象 4.线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知(　　) A．在A、C时刻线圈处于中性面位置 B．在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π D．若从0时刻到D时刻用了0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次 解析　在A、C时刻，