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1、高二物理交变电流复习学案高二物理交变电流是怎样产生的学案 高二物理交变电流是怎样产生的学案 备课时间：2022/3/14学科：物理备课组：高二主备老师：方xx备课组长：符xx组员：方xx粟xx老师二次备课教学目标1、相识沟通发电机，了解沟通发电机的构造；2、理解交变电流产生和改变规律，知道中性面的概念；3、能用数学表达式和图像描述正余弦沟通电的改变规律，能正确表达出正弦沟通电的最大值、有效值、瞬时值。教学重点和难点教学重点：1、沟通电产生的物理过程的分析及中性面的点2、沟通电的数学表达式和图像教学难点：沟通电产生的物理过程的分析及中性面的点教学打算、教学资源和主要教学方法沟通发电机试验模型，电
2、流表等；PPT；视察法，探讨法，讲授法。教学过程目标引领展示目标，齐读目标，老师解读目标，学生明确目标活动导学一、沟通发电机的构造和基本种类1、发电机的基本组成：用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）用来产生磁场的磁极2、发电机的基本种类：旋转电枢式发电机旋转磁极式发电机3、转动的部分叫转子，不动的部分叫定子二、交变电流的产生原理演示试验：留意视察电流表打针的偏转状况。1、试验：视察到线圈中电流方向是改变的再视察电流强度与线圈位置的关系试验结论：沟通电的大小和方向是不断改变的，线圈在磁场中每旋转一周，电流表指针就左右摇摆一次，它的大小和方向都随时间做周期性改变。2、中性面中性面在垂直于磁场位置线圈
3、通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大线圈在中性面时，感应电动势和电流都为0每经过中性面一次，方向变更一次三、交变电流的改变规律1、设矩形线圈的ab边长为L1，ad边长为L2在匀强磁场B中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O。2、推导：以线圈经过中性面起先计时，在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线）因为： 所以：设则有：3、归纳：电动势按正弦规律改变成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面起先计时电压电流按正弦规律改变电路上的电压电流与时间的改变图象 板书设计交变电流是怎样产生的一、沟通发电机的构造和基本种类二、交变电流的产生原理1、演示试验：
4、视察试验分析试验结论三、交变电流的改变规律电动势按正弦规律改变成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面起先计时电流按正弦规律改变电路上的电压电流与时间的改变图象教学反思 交变电流 课题交变电流课型【学习目标】1知道为什么电感对交变电流有阻碍作用2知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关3知道交变电流能通过电容，知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用4知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关【学习重难点】1、重点：电感和电容对交变电流的影响2、难点：电感和电容对交变电流的影响 【自主学习】新课一、感抗1定义：对电流阻碍作用的大小，用感抗表示2感抗
5、的成因：因为交变电流的随时间周期性改变，这个改变的电流通过线圈时产生一个自感电动势，自感电动势总是阻碍的改变，故线圈对交变电流有阻碍作用，这就是感抗3确定因素：感抗的实质就是由线圈的自感现象引起的，线圈的自感系数L越，自感作用就越大，因而感抗也就越大；沟通的频率f越，电流的改变率就越大，自感作用也越大，感抗也就越大*事实上进一步探讨可得出线圈的感抗XL与它的自感系数L及交变电流的频率f间有如下的关系：XL2fL说明：通常所讲的直流，常指恒定电流恒定电流流过电感线圈，电流没有改变，因而就不产生自感现象因此，电感线圈对恒定电流而言无所谓感抗二、低频扼流圈和高频扼流圈1低频扼流圈：自感系数的线圈（约
6、几十亨），线圈电阻较，对直流的阻碍作用较小，这种线圈可以“通，阻”。2高频扼流圈：自感系数较小的线圈（约几个毫亨），对低频交变电流的阻碍作用较而对高频交变电流的阻碍作用很，可以用来“通，阻”。三、交变电流能够“通过”电容器（1）电流事实上并没有通过电容器，也就是说，自由电荷定向移动，不会从一个极板经极板间的电介质到达另一个极板（2）电容器“通沟通”，只不过是在交变电压的作用下，当电源电压上升时，电容器，电荷向电容器的极板上集聚，形成；当电源电压降低时，电容器，电荷从电容器的极板上放出，形成电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为沟通“通过”了电容器四、容抗1定义：对沟通的阻碍作用的大
7、小，用容抗来表示2成因：电容器接入沟通电路中后，极板上的电荷形成了二极板间的电压，这电压和电源电压相反，从而产生了对交变电流的阻碍作用，即形成了容抗3确定因素：沟通电路中的容抗和交变电流的频率、电容器的电容成反比容抗与交变电流的频率和电容的关系为XC，即沟通电的频率越大，电容越，电容器对交变电流的阻碍作用越小，容抗越说明：电容不仅存在于成形的电容器中，也存在于电路的导线、元件及机壳间当沟通电频率很高时，电容的影响会很大五、电感和电容在电路中的作用1电感的作用是：“通、阻、通、阻”2电容的作用是：“通、直流、通、阻”【疑难辨析】电阻、电感器、电容器对对交变电流阻碍作用的区分与联系电阻电感器电容器
8、产生的缘由定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于电感线圈的自感现象阻碍电流的改变电容器两极板上积累的电荷对向这个方向定向移动的电荷的抗拒作用在电路中的特点对直流、沟通均有阻碍作用只对改变的电流如沟通有阻碍作用不能通直流，只能通改变的电流对直流的阻碍作用无限大，对沟通的阻碍作用随频率的降低而增大确定因素由导体本身（长短、粗细、材料）确定，与温度有关由导体本身的自感系数和沟通的频率f确定由电容的大小和沟通的频率确定电能的转化与做功电流通过电阻做功，电能转化为内能电能和磁场能往复转化电流的能与电场能往复转化【问题思索】为什么交变电流能够通过电容器？电容器的两级板之间是绝缘的，不论是恒定电流还是交
9、变电流，自由电荷都不能通过两极板之间的绝缘体（电介质）。通常所说的交变电流“通过”电容器，并非有自由电荷穿过了电容器，而是在沟通电源的作用下，当电压上升时，电容器充电，电容器极板上的电荷量增多，形成充电电流，当电压降低时，电容器放电，电容器极板上的电荷量削减，形成放电电流，由于电容器反复不断地充电和放电，使电路中有持续的交变电流，表现为交变电流“通过”了电容器。【例题解析】【例1】一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一沟通电源相连接，如图所示一块铁插进线圈之后，该灯将：（）A变亮B变暗C对灯没影响D无法推断【解析】线圈和灯泡是串联的，当铁插进线圈后，电感线圈的自感系数增大，所以电感器对交变电流阻碍作
10、用增大，因此电路中的电流变小，则灯变暗。【答案】B【说明】早期人们正是用变更插入线圈中铁芯长度的方法来限制舞台灯光的亮暗的。【例2】如图4所示，接在沟通电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是A把电介质插入电容器，灯泡变亮B增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮C减小电容器两极板间的正对面积 交变电流导学案 选修3-2第五章第1节交变电流导学案课前预习学案一、预习目标1、知道交变电流产生的原理2、知道交变电流的改变规律及物理量间的关系二、预习内容1、交变电流_和_随时间做_改变的电流叫做交变电流，简称沟通（）_不随时间改变的电流称为直流（）大小和方向都不随时间改变的电流叫做_电流2、交变电流的产生
11、（1）过程分析 特别位置甲乙丙丁戊B与S的关系磁通量的大小4个过程中的改变电流方向磁通量的改变率 （2）中性面：_磁通量_磁通量的改变率_感应电动势e_，_感应电流感应电流方向_，线圈转动一周，感应电流方向变更_次 课内探究学案 一、学习目标1、理解交变电流的产生原理及改变规律；2、理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系；学习重难点：交变电流的产生原理、改变规律及物理量间的关系二、学习过程1、为什么矩形线框在匀强磁场中匀速转动，线框里能产生交变电流？ 2、交变电流的产生过程中的两个特别位置及特点是什么？(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；(
12、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，磁通量的改变率为零.(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，磁通量的改变率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变. 3、交变电流的改变规律： 如图511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=Emsint，其中Em=2NBLv=NBS；i=Imsint，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=Emsint，其
13、中Em=2NBLv=NBS；i=Imsint，其中Im=Em/R。图512所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的et和i-t图象： 三、反思总结1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动（绕与磁场垂直的轴）时，线圈中产生正弦交变电流，从中性面起先计时，感应电动势的瞬时值表达式为：e=NBSsint=Emsintet图线是一条正弦曲线.2.中性面特点：最大，而e=0.四、当堂检测1、沟通发电机在工作时电动势为e=Emsint，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积削减一半，其它条件不变，则电动势为（）A、e=Emsin（t/2）B、e=2Emsin（t/2）C、e=Emsin2tD、e=Em
14、/2sin2t答案：C2、如图是一个正弦交变电流的it图象，依据这一图象，该沟通电的瞬时值表达式为-A 答案：i=5sin(5t)课后练习与提高 1、如图甲中所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁通量随时间t改变的规律如图乙所示，下列论述正确的是（）A、t1时刻线圈中感应电动势最大；B、t2时刻导线ad的速度方向跟磁感线垂直；C、t3时刻线圈平面与中性面重合；D、t4、t5时刻线圈中感应电流方向相同答案：BC2、如图所示，一沟通发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N=100，线圈电阻r=3，ab=cd=0.5m，bc=ad=0.4m，磁感应强度B
15、=0.5T，电阻R=311，当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时，求：感应电动势的最大值；t=0时刻，线圈在图示位置，写出此交变电流电动势的瞬时值表达式；此电压表的示数是多少？ 答案：(1)100V(2)e=100cos(10t)V(3)U=220V 表征交变电流的物理量 教学目的： l、驾驭表征交变电流大小物理量。 2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题。 3、驾驭表征交变电流改变快慢的物理量。 教学重点： 驾驭表征交变电流大小物理量。理解有效值的定义并会用它解决相关问题 教学难点： 有效值的理解 教学打算： 幻灯片、沟通发电机模型、演示电流表、 教学过程： 一、学问回顾 （一）、交变电流： 的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（） A、可能为零 B、肯定为0.25J C、不行能大于0.25J D、可能小于是0.25J 2、某沟通电压随时间的改变规律如图15-14所示，则此沟通电的频率是_Hz。若将该电压加在10uf的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V；沟通电压的有效值等于_V 第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页