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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，將經(jīng)過兩個特殊位置，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；(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，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，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， 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，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 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)動時產(chǎn)生的交變電流如圖所示，從圖中可知： A.在A和C時刻線圈平面與磁場垂直 B.在B和D時刻穿過線圈的磁通量最大 C.在A和C時刻，感應(yīng)電流改變方向 D.若從O時刻到D時刻的時間為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)到什么位置時取得此值？ （3）寫出感應(yīng)電動勢e隨時間變化的表達(dá)式，并作出圖象。