5.1 交变电流 学案 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-2

第1节 交变电流 ( 高二( )班 学号_ 姓名_ )一、交变电流的概念 1.交变电流:大小和方向都随时间做_的电流叫做交变电流,简称交流(_), 如家庭电路中的电流。 2.直流电流:只沿_流动的电流, 叫做直流电,简称直流(_),如各种电池提供的电流。 二、交变电流的产生 1.中性面:线圈平面与磁感线_的位置,此位置各边_磁感线,线圈中_感应电流产生,故此时线圈所在的平面叫中性面。 【说明】线圈经过中性面时,Φ_,但线圈中电动势为_。 2.电动势: (1)线圈与磁场垂直时,Φ_,但线圈中的电动势_; (2)线圈与磁场平行时,Φ_,但线圈中的电动 势_; (3)线圈转过任意角度时, AB(CD)产生的电动势_ _ 一匝线圈产生的电动势_, N匝线圈产生的电动势_。 三、交变电流的变化规律 从线圈转到中性面位置开始计时,设Em = NBSω ,则 1.瞬时电动势:_; 2.瞬时电压:_; 3.瞬时电流:_。 这种按正弦规律变化的交变电流叫做_,简称_。 练习 1.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,以下说法中正确的是( ) A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变 B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次 C.线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D.线圈转动一周,感应电动势和感应电流方向都要改变一次 2.一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e=10sin (20πt) V,则下列说法正确的是( ) A.t=0时,线圈位于中性面 B.t=0时,线圈切割磁感线的有效速度最大 C.t=0时,穿过线圈的磁通量为零 D.t=0.4 s时,电动势第一次出现最大值 3.如图所示为演示交变电流的装置图,关于这个实验,正确的说法是( ) A.线圈每转动一周,指针左右摆动两次 B.图示位置为中性面,线圈中无感应电流 C.图示位置,ab边的感应电流方向为由a→b D.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零 4.矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时,线圈中产生如图所示的交流电,设沿a→b→c→d→a方向为电流正方向,则对应t1时刻线圈位置为下列哪一个图( ) ( A B C D ) 5.(多选)如图甲所示,一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.线圈内磁通量随时间t的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是( ) A.t1时刻线圈中的感应电动势最大 B.t2时刻ab的运动方向与磁场方向垂直 C.t3时刻线圈平面与中性面重合 D.t4、t5时刻线圈中感应电流的方向相同 6.(多选)如图甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化,则在t=时刻( ) A.线圈中的电流最大 B.穿过线圈的磁通量为零 C.线圈所受的安培力为零 D.线圈中的电流为零 7.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图所示,则下列说法中正确的是( ) A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直 B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率最大 C.t=0.02 s时刻,感应电动势达到最大 D.该线圈转动的角速度为50π rad/s 学科网(北京)股份有限公司 $