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

新世纪学校___月___日学案 校训：培养好人 造就能人 雕塑名人 5.1 交变电流 新授课 一、学习目标：（1）说出交流电的定义、原理、表达式及中性面的特点。 （2）能利用交流电瞬时值表达式进行计算和图像分析。 二、围标： （一）自主学习：限时3分钟 自学指导：阅读教材P31-P33 1. 交流电的定义是什么？其中关键词是什么？ 2. 如何区分交流电、直流电、恒定电流？ 3. 熟记正、余弦交流电瞬时值表达式的推导过程。 4. 瞬时值表达式中各个物理量的含义是什么？ 汇报要求： 1.主动举手，站姿端正，声音响亮，脱稿回答，准确+1—2分。 2.有效补充、修改+1分 3.提出有效质疑+2—5分（质疑教材、质疑老师、质疑同学） （二）自学检测：限时3分钟 要求闭卷、默写，全对+1分。 1.电流的__________和_________随时间呈_____________变化的电流叫交变电流，简称_________。 2.电动势瞬时值表达式________________________。 3.电流瞬时值表达式__________________________。 4.磁通量瞬时值表达式_________________________。 （三）知识深化 1.中性面的特点 2. 电动势、电流、磁通量峰值表达式 3. 正弦、余弦交流电的辨别 （4） 自学检测：限时6分钟 1．（多选）下列关于交变电流和直流的说法中正确的是（　　） A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流 B．直流的大小可以变化，但方向一定不变 C．交变电流一定是按正弦规律变化的 D．交变电流的最大特征是电流的方向做周期性的变化 3．下列图像中不属于交流电的有（　　） A．B．C．D． 5．某兴趣小组自制一小型发电机，使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化的图象如图所示，线圈转动周期为T，线圈产生的电动势的最大值为Em。则（　　） A．在t＝时，磁场方向与线圈平面平行 B．在t＝时，线圈中的磁通量变化率最大 C．线圈中电动势的瞬时值e＝Emsin D．若线圈转速增大为原来的2倍，则线圈中最大电动势变为原来的4倍 7．在匀强磁场中，一个闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。则（　　） A．t=0时，线圈平面垂直于磁感线 B．t=1.0s时，线圈中的电流方向发生改变 C．t=1.0 s时，线圈中的感应电动势最大 D．t=2 s时，线圈刚好不受安培力 9．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（　　） A．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次 B．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 C．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次 D．线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次 11．如图所示，矩形线圈匝数N=100匝，ab=30cm，ad=20cm，匀强磁场磁感应强度B=0.8T，绕轴OO'从图示位置开始匀速转动，角速度ω=100πrad/s，试求∶ （1）穿过线圈的磁通量最大值Φm； （2）线圈产生的感应电动势最大值Em； （3）感应电动势e随时间变化的表达式。 3、 达标检测：限时6分钟 2．关于交变电流，下列说法正确的是（　　） A．大小不变，方向不改变的电流是交变电流 B．大小变化，方向不改变的电流是交变电流 C．大小变化，方向改变的电流是交变电流 D．大小不变，方向改变的电流不是交变电流 4．以下各个电流中属于交流电的是（　　） A．B．C．D． 6．矩形线圈匝数50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则（　　） A．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，电动势最大B．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，线圈与中性面垂直 C．在t＝0.2 s和t＝0.4 s时，磁通量变化率最大D．在t＝0.2 s和t＝0.4 s时，电动势改变方向 8．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（　　） A．时线圈平面与磁场方向平行 B．时线圈的磁通量变化率最大 C．线圈产生的交变电动势频率为 D．线圈产生的交变电动势的瞬时值为 10．一闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生的感应电流随时间变化的规律如图所示。则（　　） A．t=0.005s时线圈平面处于中性面位置 B．t=0.02s时穿过线圈的磁通量为零 C．线圈转动的角速度为50πrad/s