交变电流的描述导学案.doc

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交变电流的描述导学案

碣石中学高二年级物理学科活力课堂导学案 课题 2-2交变电流的描述 班级 姓名 学习目标: (1)、掌握用函数表达式描述交变电流; (2)、掌握用图象描述交变电流。 教学重点、难点: 重点:交变电流。 难点:交变电流的原理。 第一部分:个体自学 1.,转速n 间的关系: 2.交流发电机的线圈在磁场中匀速转动,感应电动势e的变化规律为____________.若把线圈和电阻R′连成闭合电路,设总电阻为R,则电路中电流的瞬时值i=________________,电阻R′上的电压瞬时值u=________________.(注意结合上学期知识) 第二部分:合作探究 【探究一】讨论与交流 (1):如图所示是交流发电机线圈截面示意图,标有a的小圆圈表示线圈ab边的横截面,标有d的小圆圈表示线圈cd边的横截面。设ab边的长度为,ad边的长度为,外磁场的磁感应强度为B,线圈平面从中性面开始转动,角速度为ω,经时间t。则: 1:线圈转过的角度: ,ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角为: 。 2:ab边中的感应电动势:eab = ,其中v= 。 3:整个线圈的感应电动势:e= 。 4:若线圈匝数为N,则整个线圈的感应电动势:e= 。 设: ,则e= 上式中的e随着时间而变化,不同时刻有不同的数值,叫做电动势的 ,Em表示电动势达到的 ,叫做电动势的峰值。上式表明,电动势按 规律变化。 实验证明,在只含有电阻的电路中,欧姆定律也适用于交流电路,如果用R表示闭合电路的总电阻,Im表示电路中电流的峰值,用i表示电路中感应电流的瞬时值,则有i= 外电路中一段导线上的电压同样是按正弦规律变化的。设这段导线的电阻为,电压瞬时值 为u= 【课后思考】 如果线圈不是从中性面开始计时,而是与中性面有一个初始夹角,则感应电动势的瞬时值表达式又怎样来推呢? 如图所示,线圈从图中实线位置开始计时,经过时间t,线圈转过的角度:ωt ,ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角:(ωt +),其它分析同上。 【针对训练】用函数表达式描述交变电流 . 瞬时电动势e = 156sin(120πt) N=n×2 =120次 (2)闭合线圈在匀强磁场中匀速转动,转速为240 r/min,若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为2 V,则从中性面开始计时,所产生的交流电动势的表达式为e=________ V,电动势的峰值为_____V,从中性面起经 s,交流电动势的大小为____ V. 【针对训练】用图象描述交变电流 (3) 某线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的交变电动势的图象如图所示。由图可知的信息有哪些? 解:由图象可知,该交变电动势的最大值Em=20V,周期T=0.02 s. 频率:f== Hz=50 Hz 角速度:ω==100π rad/s 该交变电动势的瞬时值表达式为: e=Em·sinωt=20sin100πt V. (4):(广东卷) 图7是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的A.周期是0.01S B.最大值是311V C.100π D.表达式为U=220sin100πt(V) 第三部分:小组展示 各小组组长展示课前一天书面上交本小组学习困难点给科代表,科代表转交老师 由抽签方式决定哪一小组讲述本节知识点并展示小组导学成果,讲述人由小组定 全班参与讨论,并解决困难点。 第四部分:巩固提升 1、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动,当线圈垂直中性面时,下列说法中正确的是(  B  ) A、穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大. B、穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势最大. C、穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势等于零. D、穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势等于零. 2、矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律如右图所示,则下列说法正确的是( D ) A.

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