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2019-2020年高中物理
5.1《交变电流》学案新人教版选修3-2【要点导学】交变电流的产生.变化规律和基本物理量
1、交变电流强度和方向都随时间做周期性变化的电流为交变电流.正弦电流、锯齿波电流都属于交变电流.
2、交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦交变电流.若线圈绕平行于磁感线的轴转动,则不产生感应电动势.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,将经过两个特殊位置,其特点分别是1中性面与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面.线圈平面处于跟中性面重合的位置时;a线圈各边都不切割磁感线,即感应电流等于零;b磁感线垂直于该时刻的线圈平面,所以磁通量最大,磁通量的变化率为零.c交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.2线圈平面处于跟中性面垂直的位置时,线圈平面平行于磁感线,磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势、感应电流均最大,电流方向不变.
3、交变电流的变化规律如图5-1-1所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程 当以线圈通过中性面对为计时起点时,交变电流的函数表达式e=Emsinωt,其中Em=2NBLv=NBωS;i=Imsinωt,其中Im=Em/R 当以线圈通过中性面对为计时起点时,交变电流的函数表达式e=Emsinωt,其中Em=2NBLv=NBωS;i=Imsinωt,其中Im=Em/R图5-1-2所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的e-t和i-t图象【范例精析】例
1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,在线圈平面经过中性面瞬间( )A.线圈平面与磁感线平行;B.通过线圈的磁通量最大;C.线圈中的感应电动势最大;D.线圈中感应电动势的方向突变解析在线圈平面垂直于磁感线时,各边都不切割磁感线,线圈中没有感应电流,这样的位置叫做中性面根据这一定义,线圈平面经过中性面瞬间,通过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势为零,此后,感应电动势方向(即感应电流方向)将与原方向相反所以正确选项为B.D例
2、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图5-1-3,则在时刻( )A.t1,t3线圈通过中性面B.t2,t4线圈中...。