TOP45【课堂新坐标】2015-2016学年高中物理 第五章 交变电流 1 交变电流课件 新人教版选修3-2.ppt文档免费在线阅读

转动时产生的交流电是正弦式交变电流交变电流的瞬时值表达式与开始计时的位置无关后判断预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题问题问题问题学生分组探究交变电流的产生过程第步探究分层设问，破解疑难正弦式交变电流有什么特点试探究产生正弦式交变电流的条件提示正弦式交变电流的大小随时间做正弦规律变化，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中就产生正弦式交变电流试探究分析线圈位于中性面位置时，穿过线圈的磁通量磁通量的变化率感应电动势感应电流各有什么特点提示线圈位于中性面处时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势感应电流均为零试探究分析线圈位于垂直于中性面位置时，穿过线圈的磁通量磁通量的变化率感应电动势感应电流各有什么特点提示当线圈由中性面位置转过时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势感应电流最大第步结论自我总结，素能培养中性面中性面的垂直位置的特性比较中性面中性面的垂直位置图示位置线圈平面与磁场垂直线圈平面与磁场平行磁通量最大零磁通量变化率零最大感应电动势零最大感应电流零最轴与磁场方向垂直，线圈电阻为，求解析线圈转动中感应电动势的峰值，因从垂直于中性面开始计时，故表达式为余弦式，即线圈转过过从垂直于中性面即从线圈平面写出瞬时值表达式或第步巧练精选习题，落实强化图如图所示，边长为的单匝正方形线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，以边为轴匀速转动，角速度为，转案求解交变电动势瞬时值表达式的基本方法确定线圈转动从哪个位置开始计时，以确定瞬时值表达式是正弦规律变化还是余弦规律变化确定线圈转动的角速度确定感应电动势的峰值由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时值表达式为解析交变电流电动势最大值为，电流的最大值为答问该线框产生的交变电流电动势最大值电流最大值分别是多少线框从图示位置转过时，感应电动势的瞬时值是多大写出感应电动势随时间变化的表达式线框转过时，感应电动势理意义两者之间的关系第步例证典例印证，思维深化图有个匝正方形线框，边长为，线框总电阻为，线框绕轴以的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为强度转动角速度和线圈面积决定，与线圈的形状及转动轴的位置无关理解交变电流的瞬时值，要处理好两个关系是数形位的关系即函数图象线圈位置三者之间的关系二是数理关系数学表达式物计算峰值与瞬时值应注意的问题交流电动势的峰值，由线圈匝数磁感应中性面开始计时的情况若从垂直于中性面即从线圈平面与磁场平行时开始计时，则上述表达式应为正弦式交变电流的瞬时值表达式⇓边产生的感应电动势⇓匝线圈产生的电动势⇓匝线圈产生的总电动势上面各式中的仅限于从自我总结，素能培养瞬时值表达式的推导图若线圈平面从中性面开始转动，如图所示，则经过时间线圈转过的角度为⇓边的线速度跟磁感线方向的夹角⇓边转动的线速度大小交变电流的最大值和瞬时值是否相同提示从不同位置开始计时，交变电流的最大值是相同的，瞬时值不同线圈在磁场中转动，转至如图位置时，哪些边上产生感应电动势图提示边产生感应电动势第步结论正确如果磁感应强度发生周期性变化，而线圈面积不变，则磁通量也发生周期性变化，产生交变电流答案学生分组探究二交变电流的瞬时值峰值表达式第步探究分层设问，破解疑难从不同位置开始计时，匀速转动磁场以规律变化解析将线圈向右匀速拉出磁场的过程中磁通量匀速减小，因此产生的感应电流大小不变，错误线圈绕垂直于磁感线方向的轴转动时磁通量发生周期性变化，因此产生交变电流，零，但磁通量的变化率最大答案多选如图所示，面积为的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能在线圈中产生交变电流的是将线圈水平向右匀速拉出磁场使线圈以为轴匀速转动使线圈以为轴次线圈处于图示位置时，边向右运动，由右手定则，边的感应电流方向为线圈平面与磁场方向平行时，边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈处于竖直位置时，磁通量为与磁场方向平行时，磁通量变化率为零解析线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动次与磁场方向平行时，磁通量变化率为零解析线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动次线圈处于图示位置时，边向右运动，由右手定则，边的感应电流方向为线圈平面与磁场方向平行时，边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈处于竖直位置时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大答案多选如图所示，面积为的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能在线圈中产生交变电流的是将线圈水平向右匀速拉出磁场使线圈以为轴匀速转动使线圈以为轴匀速转动磁场以规律变化解析将线圈向右匀速拉出磁场的过程中磁通量匀速减小，因此产生的感应电流大小不变，错误线圈绕垂直于磁感线方向的轴转动时磁通量发生周期性变化，因此产生交变电流，正确如果磁感应强度发生周期性变化，而线圈面积不变，则磁通量也发生周期性变化，产生交变电流答案学生分组探究二交变电流的瞬时值峰值表达式第步探究分层设问，破解疑难从不同位置开始计时，交变电流的最大值和瞬时值是否相同提示从不同位置开始计时，交变电流的最大值是相同的，瞬时值不同线圈在磁场中转动，转至如图位置时，哪些边上产生感应电动势图提示边产生感应电动势第步结论自我总结，素能培养瞬时值表达式的推导图若线圈平面从中性面开始转动，如图所示，则经过时间线圈转过的角度为⇓边的线速度跟磁感线方向的夹角⇓边转动的线速度大小⇓边产生的感应电动势⇓匝线圈产生的电动势⇓匝线圈产生的总电动势上面各式中的仅限于从中性面开始计时的情况若从垂直于中性面即从线圈平面与磁场平行时开始计时，则上述表达式应为正弦式交变电流的瞬时值表达式计算峰值与瞬时值应注意的问题交流电动势的峰值，由线圈匝数磁感应强度转动角速度和线圈面积决定，与线圈的形状及转动轴的位置无关理解交变电流的瞬时值，要处理好两个关系是数形位的关系即函数图象线圈位置三者之间的关系二是数理关系数学表达式物理意义两者之间的关系第步例证典例印证，思维深化图有个匝正方形线框，边长为，线框总电阻为，线框绕轴以的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为问该线框产生的交变电流电动势最大值电流最大值分别是多少线框从图示位置转过时，感应电动势的瞬时值是多大写出感应电动势随时间变化的表达式线框转过时，感应电动势由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时值表达式为解析交变电流电动势最大值为，电流的最大值为答案求解交变电动势瞬时值表达式的基本方法确定线圈转动从哪个位置开始计时，以确定瞬时值表达式是正弦规律变化还是余弦规律变化确定线圈转动的角速度确定感应电动势的峰值写出瞬时值表达式或第步巧练精选习题，落实强化图如图所示，边长为的单匝正方形线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，以边为轴匀速转动，角速度为，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为，求解析线圈转动中感应电动势的峰值，因从垂直于中性面开始计时，故表达式为余弦式，即线圈转过过从垂直于中性面即从线圈平面与磁场平行时开始计时，则上述表达式应为正弦式交变电流的瞬时值表达式计算峰值与瞬时值应注意的问题交流电动势的峰值，由线圈匝数磁感应强度转动角速度和线圈面积决定，与线圈的形状及转动轴的位置无关理解交变电流的瞬时值，要处理好两个关系是数形位的关系即函数图象线圈位置三者之间的关系二是数理关系数学表达式物理意义两者之间的关系第步例证典例印证，思维深化图有个匝正方形线框，边长为，线框总电阻为，线框绕轴以的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为问该线框产生的交变电流电动势最大值电流最大值分别是多少线框从图示位置转过时，感应电动势的瞬时值是多大写出感应电动势随时间变化的表达式线框转过时，感应电动势由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时值表达式为解析交变电流电动势最大值为，电流的最大值为答案求解交变电动势瞬时值表达式的基本方法确定线圈转动从哪个位置开始计时，以确定瞬时值表达式是正弦规律变化还是余弦规律变化确定线圈转动的角速度确定感应电动势的峰值写出瞬时值表达式或第步巧练精选习题，落实强化图如图所示，边长为的单匝正方形线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，以边为轴匀速转动，角速度为，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为，求解析线圈转动中感应电动势的峰值，因从垂直于中性面开始计时，故表达式为余弦式，即线圈转过过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别为从图示位置开始计时，线圈中产生的瞬时电动势的表达式线圈从图示位置转过的过程中通过线圈截面的电荷量所以，在转动过程中通过线圈截面的电荷量为答案感应电动势的最大值线框转动的角速度的大小线框中感应电动势的瞬时值表达式个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线框，当线框转至中性面时开始计时，线框中感应电动势为，当时，线框中感应电动势为，求解析计时起点为中性面，因此交变电流的瞬时值表达式将已知条件代入得到将式化成答案得，所以，将代入得瞬时值表达式为交变电流图象问题的应用正弦式交变电流随时间变化情况可以从图象上表示出来，图象描述的是交变电流随时间变化的规律，它是条正弦曲线如图所示图从图象中可以解读到以下信息交变电流的最大值，周期因线圈在中性面时感应电动势感应电流均为零，磁通量最大，所以可确定线圈位于中性面的时刻找出线圈平行于磁感线的时刻判断线圈中磁通量的变化情况分析判断随时间的变化规律多选山东高考改编图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，Ⓐ为交流电流表线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示以下判断正确的是图通过电阻的电流的最大值为线圈转动的角速度为时线圈平面与磁场方向平行时电阻中电流的方向自右向左答案解析由题图乙知，正确错误时此时线圈平面与磁场方向平行，正确由右手定则判定时电阻中电流方向自左向右，错误先看名师指津线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时，开始计时时线圈所处的位置不同，得到的或图象也就不同分析有关交变电流的图象问题时，要注意从图象中找出两个特殊位置所对的时刻再演练应用多选锦州高二期末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图时刻的变化率达最大时刻感应电动势达到最大时刻感应电动势为零每当变换方向时，线圈中的感应电动势都为最大答案解析及时但最大，所以产生的感应电动势最大，选项正确，错误时，最大，但，感应电动势为零，选项错误每当变换方向时，最大，