2017-2018学年粤教版选修3-2 认识交变电流 第1课时 学案
2017-2018学年粤教版选修3-2 认识交变电流 第1课时 学案第1页

第一节 认识交变电流

  【思维激活】

  1.用打点计时器做《测量匀变速运动的加速度》的实验,在实验的过程中由于某种原因,所使用的交变电流的频率稍有增大,而实验人不知这一变化,那么,它所测量的加速度比实际的是偏大还是偏小?

  提示:该实验是用相等时间内相邻位移之差等于常数来测量的,公式为,其中T是交变电流的周期,,所以,,有关的测量是在频率改变的情况下进行的,代入数据还是按50Hz来计算,因此计算的结果比实际偏小。

  闭合线圈在磁场中转动时,在什么位置电流最大,在什么位置电流方向发生改变?

  【自主整理】

  1.交变电流:大小和方向都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流,(俗称交流)随时间按正弦规律变化的交变电流,叫做正弦式电流,正弦式电流的图像可以是正弦图象,也可以是余弦图象。

  2.交变电流的产生:

  (1)产生机理

  如图2-1-1所示,将一个平面线圈置于匀强磁场中,线圈与外电路相连,组成闭合回路,使线圈绕垂直磁感线的轴OO′做匀速转动时线圈中就会产生交变电动势和交变电流。

图2-1-1

  (2)中性面

  平面线圈在匀强磁场中旋转,当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,这个位置叫做中性面,线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大磁通量的交化率为零,感应电动势为零线圈经过中性面时,内部的感应电流方向要改变一次。

  【高手笔记】

  交变电流的产生,来自于线圈在匀强磁场中的转动,而它的变化规律,就由线圈切割磁感线的规律所决定,交变电流的生产原理为电磁感应现象,分析交变电流产生的过程时注意应用感应电流产生的条件,感应电流方向判定等"电磁感应"相关知识,分析交变电流变化规律时注意应用图像的方法对感应电动势的变化,感应电流的变化,磁通量的变化进行对比分析,以降低难度,化难为易。

  【名师解惑】

  1.正弦交变电流的瞬时值表达式是怎样导出的?

剖析:设线圈从中性面起经时间t转过角度θ,则θ=ωt,此时两边ab、cd速度方向与磁感线方向的夹角分别为ωt和180°-ωt,如图2-1-2所示,它们产生的感应电动势同向相加,整个线圈中的感应电动势为: