人教版高二物理选修3-2 5.1 交变电流（导学案+课后练习，无答案）

第一节
交变电流
课前篇（学会自主学习——不看不清）
学习目标
要会区分交流电和直流电；
能理解交流电产生的原理、变化规律、瞬时值和峰值的含义及交流电的表示方法。
二、
知识储备
1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？
2．在产生电磁感应的情况下，如何判定感应电流的方向？
三、
自主预习
1．直流电和交流电
①交变电流：_____
__
②直流：
2．交变电流的产生
①交流电是如何产生的？
②你还记得数学中的正、余弦的函数图象吗？试着画出来。
3．交变电流的变化规律
①什么是交变电流的峰值？
②写出正弦交流电瞬时值的表达式。
四、
学生质疑
通过你的预习，请你说出结论，说出原因及困惑：
课上篇（学会合作交流——不议不明）
要点突破
典例剖析
【例题】如图所示的100匝矩形线框绕OO′轴匀速转动，转速为120r/min。ab=cd=0.2m，ad=bc=0.1m，磁感应强度B＝1T，试求：
（1）线圈中产生的感应电动势的最大值是多少？
（2）感应电动势的瞬时表达式；
（3）线圈与外电路组成闭合电路时，总电阻为100Ω，从图示位置计时，求电流的瞬时表达式及t=1/12s时的电流。
（4）从图示位置转过90°和180°的过程中，平均感应电动势分别为多大？
三、达标检测
1．如图所示，下列四种情况均表示闭合线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，在下列情况下线圈中不能产生交流电的是（
）（从左侧看线圈绕OO′顺时针转动）
2．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下面说法中正确的是（
）
A．t1时刻通过线圈的磁通量为零
B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C．t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最小
课后篇（学会应用与拓展——不练不通）
1．正弦交变电动势的最小值出现在（
）
A．线圈经过中性面时
B．穿过线圈的磁通量为零时
C．穿过线圈的磁通量变化最快时
D．线圈边框的速度与磁感线垂直时
2．如图所示，闭合的圆形线圈绕OO′轴匀速旋转到中性面位置时（
）
A．穿过线圈的磁通量变化率为零
B．线圈中感应电动势为零
C．线圈中感应电流达最大值
D．线圈所受的磁通量达最大值
3．如图所示，线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动（由上向下看是逆时针方向），当转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是（
）
A．磁通量和感应电动势都在变大
B．磁通量和感应电动势都在变小
C．磁通量在变小，感应电动势在变大
D．磁通量在变大，感应电动势在变小
4．一正弦交流电的电动势e＝220sin100πtV，若将它加在阻值为100Ω的电阻两端（电源内阻不计），则下列说法正确的是（
）
A．电流的瞬时值为i＝2.2sin100πtA
B．电流的最大值为2.2A
C．流过电阻的电流是恒定的
D．流过电阻的电流是变化的，但不按正弦规律变化
5．如图所示的100匝矩形线框绕OO′轴匀速转动，角速度为100πrad/s，线圈面积为0.1m2，磁感应强度B＝1T，从线圈经过中性面计时，试求：
（1）写出电动势的瞬时表达式及t=1/300s时的电动势；
（2）当线圈平面跟B的夹角为60°时，线圈产生的电动势的瞬时值。
6．发电机产生的按正弦规律变化的电动势最大值为311V，其线圈共100匝，在匀强磁场中匀速转动的角速度为100πrad/s，从线圈经过中性面计时：
（1）写出电动势的瞬时表达式；
（2）此发电机与外电路组成闭合电路时，总电阻为100Ω，求t=1/600
s时的电流；
（3）线圈转过60°，180°的过程中，电动势的平均值各是多少？
（4）磁通量变化率的最大值是多少？
O′
O
c
d
b
a
B
O′
O
B
ω
O′
O
B
ω
O′
O
B
ω
O′
O
B
ω
A
D
C
B
O′
O
c
d
b
a
B