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1、2022年高二物理上學(xué)期 交變電流學(xué)案 新人教版
【知識概要】
1、交變電流： 的電流為交變電流。家庭電路中的 、示波器中的 、電子電路中的 電流都屬于交變電流。
2、交變電流的產(chǎn)生：
矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂 磁感線的 時(shí)產(chǎn)生正弦交變電流。
矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，將經(jīng)過兩個(gè)特殊位置，其特點(diǎn)分別是：
(1)中性面：與勻強(qiáng)磁場磁感線垂直的平面叫 。線圈平面處于跟中性面重合的位置時(shí)；(a)線圈各邊都不切割磁感線
2、，即感應(yīng)電流 ；(b)磁感線垂直于該時(shí)刻的線圈平面，所以磁通量 ，磁通量的變化率 .(c)交變電流的方向在中性面的兩側(cè)是 。(2)線圈平面處于跟中性面垂直的位置時(shí)，線圈平面平行于磁感線，磁通量為 ，磁通量的變化率 ，感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流均最大，電流方向不變.
3、交變電流的變化規(guī)律：
【課堂例題】
例1、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，在線圈平面經(jīng)過中性面瞬間：（ ）
A.線圈平面與磁感線平行；
B
3、.通過線圈的磁通量最大；
C.線圈中的感應(yīng)電動勢最大；
D.線圈中感應(yīng)電動勢的方向突變。
例2、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢e-t圖像如圖則在時(shí)刻（ ）
A.t1，t3線圈通過中性面
B.t2，t4線圈中磁通量最大
C.t1，t3線圈中磁通量變化率最大
D.t2，t4線圈平面與中性面垂直
例3、一矩形線圈，面積為s，匝數(shù)為N，在場強(qiáng)為B的勻強(qiáng)磁場中繞著軸oo’做勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面位置開始計(jì)時(shí)，求：
（1）線圈中感應(yīng)電動勢的最大值？寫出線圈中感應(yīng)電動勢隨時(shí)間變化的表達(dá)式？
（2）若線圈中的電阻為R，則線圈中的電流的最大值為
4、多少？寫出線圈中的電流瞬時(shí)表達(dá)式。
【能力訓(xùn)練】
（ ）1、圖5-1-4所示各的電流中不是交流電的是：
（ ）2、如圖所示，一線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過圖所示位置時(shí)，
A.穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小
B.穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最大
C.穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大
D.穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最小
（ ）3、如圖所示，若線框abcd不閉合，當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動時(shí)，下列說法中正確的是
A.線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，可跟隨磁鐵轉(zhuǎn)動
B線框中不產(chǎn)生感應(yīng)
5、電動勢，可跟隨磁鐵轉(zhuǎn)動
C.線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，不跟隨磁鐵轉(zhuǎn)動
D.線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，不跟隨磁鐵轉(zhuǎn)動
（ ）4、閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電瞬時(shí)值的表達(dá)式為i=0.2sin100πt，從t＝0到第一次出現(xiàn)通過線圈的磁通量變化率最大值的時(shí)間為
A.1/50 s B.1/100 s C.1/200 s D1/400 s
（ ）5、矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為n，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場的軸OO以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場垂直的圖示位置時(shí)
A.線圈中的電動勢為0 B.線圈中的電動
6、勢為
C.穿過線圈的磁通量為0 D.線圈不受安培力作用
（ ）6、線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生的交變電流如圖所示，從圖中可知：
A.在A和C時(shí)刻線圈平面與磁場垂直
B.在B和D時(shí)刻穿過線圈的磁通量最大
C.在A和C時(shí)刻，感應(yīng)電流改變方向 D.若從O時(shí)刻到D時(shí)刻的時(shí)間為0.02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變50次
7、一矩形線圈，繞與勻強(qiáng)磁場垂直的中心軸OO′按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn).引出線的兩端與互相絕緣的半圓銅環(huán)連接，兩個(gè)半圓環(huán)分別與固定電刷A.B滑動接觸，電刷間接有電阻，如圖所示，在線圈轉(zhuǎn)動過程中，通過電阻的電流：
A.大小和方向都不斷變化 B.大小和方向都不變
C.大小不斷變化，方向A→R→BD.大小不斷變化，方向從B→R→A
8、如圖所示，矩形線圈100匝，ab=30cm，ad=20cm，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T，繞軸OO’從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω=100πrad/s，試求：（1）穿過線圈的磁通量最大值φm，線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)取得此值？
（2）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值Em=? 線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)取得此值？
（3）寫出感應(yīng)電動勢e隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并作出圖象。
2022年高二物理上學(xué)期 交變電流學(xué)案 新人教版
