第2章 第1节 交变电流（课件）-2018年物理同步优化指导（教科版选修3-2）

第二章　交变电流 第一节　交变电流 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 1．理解交变电流的概念． 2．了解交变电流的产生，会分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化． 3．知道交变电流的变化规律及表示方法．(重点＋难点) 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 一、交变电流 1．恒定电流：大小和方向不随时间变化的电流． 2．交变电流：大小和方向随时间做________性变化的电流． 3．正弦交流电：电流随时间按___________规律变化． 周期 正弦函数 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 二、正弦交变电流的产生和表述 1．函数和图像 Emsin ωt Umsin ωt 函数 图像 瞬时电动势：e＝__________ 瞬时电压：u＝__________ 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 注：表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压、电流的__________，而e、u、i则是这几个量的__________. 2．产生：线圈在__________磁场中绕__________磁场方向的轴__________转动，线圈中会产生正弦交流电． Imsin ωt 最大值 瞬时值 匀强 垂直 匀速 函数 图像 瞬时电流：i＝__________ 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 405.psd 404.psd 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 3．中性面：线圈平面与磁场_______的位置． 4．闭合线圈ABCD在两磁极间的匀强磁场中转动 垂直 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 如图甲所示，线圈平面恰好处于中性面位置(S⊥B)． 如图乙所示，线圈平面恰好经过垂直于中性面位置(S∥B)． (1)当线圈恰好经过如图甲所示中性面的位置时，线圈中的感应电流是多少？穿过线圈的磁通量的变化率有何特点？ 提示：线圈恰好经过题图所示中性面的位置时，线圈的AB边或CD边的速度方向与磁感线方向平行，所以不切割磁感线，线圈中的感应电流是零，磁通量变化率为零． 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 (2)当线圈恰好经过如图乙所示与中性面垂直的位置时，线圈的AB边或CD边切割磁感线的速度有何特点？线圈中的感应电流有何特点？穿过线圈的磁通量的变化率有何特点？ 提示：线圈恰好经过与中性面垂直的位置时，线圈的AB边或CD边的速度方向与磁感线方向垂直，所以切割磁感线的速度最大，线圈中的感应电流最大，磁通量的变化率最大． (3)交变电流在一个周期内，电流方向改变几次？线圈在哪个位置时电流的方向发生改变？ 提示：2次　线圈经过中性面时，线圈中电流的方向发生改变． 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 5．如图所示，单匝线圈abcd在匀强磁场B中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场的中心轴OO′转动． (1)当线圈平面从中性面开始计时时，试分析并计算单匝线圈中感应电动势瞬时值的表达式，若线圈为N匝呢？ 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 提示：如图，当线圈经过中性面时开始计时，经过时间t，线圈转过的角度为ωt，ab、cd两边切割磁感线的有效速度为vsin ωt，设ab＝L1，ad＝L2，则v＝eq \f(1,2)L2ω，ab、cd边切割磁感线产生的电动势相同，均为BL1vsin ωt，两个电动势串联，总电动势为e＝2BL1vsin ωt＝2BL1×eq \f(1,2)L2ωsin ωt＝BL1L2ωsin ωt＝BSωsin ωt.若线圈有N匝，相当于有N个线圈串联，总电动势为e＝NBSωsin ωt. 探究·课堂互动 物理 选修3-2(配教科版) 预习·自主学习 反馈·课堂达标 小结·知识归纳 (2)若从垂直中性面的位置开始计时，电动势的表达式还是按正弦规律变化吗？线圈电动势的最大值与开始计时的位置是否有关呢？ 提示：不是按正弦规律变化．线圈电动