20xx滬科版高中物理選修（3-2）第2章第1節(jié)《怎樣產(chǎn)生交變電流》word學(xué)案-文庫(kù)吧
2024-11-08 08:50 本頁(yè)面
【正文】 答案 (1)甲 ： eAB＝ 0 乙 ： eAB＝ BL1vsin ωt＝ BL1L2ω2 sin ωt ＝ 12BL1L2ωsin ωt＝ 12BSωsin ωt 丙 ： eAB＝ BL1v＝ BL1ωL22 ＝ 12BL1L2ω＝ 12BSω (2)整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由 AB 和 CD 兩部分組成 ， 且 eAB＝ eCD， 所以 甲 ： e＝ 0 乙 ： e＝ eAB＋ eCD＝ BSωsin ωt 丙 ： e＝ BSω (3)若線圈有 n 匝 ， 則相當(dāng)于 n 個(gè)完全相同的電源串聯(lián) ， 所以 甲 ： e＝ 0 乙 ： e＝ nBSωsin ωt 丙 ： e＝ nBSω [要點(diǎn)提煉 ] 1． 正弦式交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式 ： (1)當(dāng)從中性面開始計(jì)時(shí) ： e＝ Emaxsin_ωt. (2)當(dāng)從與中性面垂直的位置開始計(jì)時(shí) ： e＝ Emaxcos_ωt. 2． 正弦式交變電流的峰值表達(dá)式 ： Emax＝ nBSω 與線圈的形狀及轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置 無關(guān) ． (填 “ 有關(guān) ” 或 “ 無關(guān) ” ) 3． 兩個(gè)特殊位置 ： (1)中性面 ： 線圈平面與磁場(chǎng) 垂直 ． e 為 0， i 為 0， Φ最大 ， ΔΦΔt為 0.(填 “ 0” 或 “ 最大 ” ) 線圈每次經(jīng)過中性面時(shí) ， 線圈感應(yīng)電流的方向要改變 ． 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈 ， 感應(yīng)電流方向改變 兩 次 ． (2)垂直中性面 ： 線圈平面與磁場(chǎng) 平行 ． e 為 最大 ， i 最大 ， Φ為 0， ΔΦΔt最大 ． (填 “ 0” 或 “ 最大 ” ) 4． 正弦式交變電流的圖像及應(yīng)用 ： 或 從中性面計(jì)時(shí) 從垂直中性面 (B∥ S)計(jì)時(shí) (1)線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ， 開始計(jì)時(shí)時(shí)線圈所處的位置不同 ， 得到的 i－ t圖像也就不同 ； (2)分析有關(guān)交變電流的圖像問題時(shí) ， 要注意從圖像中找出兩個(gè)特殊位置所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻 ． 一、交變電流的判斷 例 1 下列選項(xiàng) 所示圖像中屬于交流電的有 ( ) 解析 根據(jù)交變電流的定義分析，是否屬于交變電流關(guān)鍵是看電流方向是否發(fā)生變化，而不是看大?。? 答案 ABC 二、正弦式交變電流的產(chǎn)生 例 2 矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)且在線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了交變電流 ， 下 列說法正確的是 ( ) A． 當(dāng)線框位于中性面時(shí) ， 線框中 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B． 當(dāng)穿過線框的磁通量為零時(shí) ， 線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零 C． 每當(dāng)線框經(jīng)過中性面時(shí) ， 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流方向就改變一次 D． 線框經(jīng)過中性面時(shí) ， 各邊切割磁感線的速度為零 解析 線框位于中性面時(shí)，線框平面與磁感線垂直，穿過線框的磁通量最大，但此時(shí)切割磁感線的兩邊的速度與磁感線平行，即不切割磁感線，所以電動(dòng)勢(shì)等于零，也應(yīng)該知道此時(shí)穿過線框的磁通量的變化率等于零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向也就在此時(shí)刻變化．線框垂直于中性面時(shí)，穿過線框的磁通量為零，但切割磁感線的兩邊都垂直切割，有效切割速度最大，所以感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，也可以說此時(shí)穿過線框的磁通量的變化率最大．故 C、 D 選項(xiàng)正確． 答案 CD 三、交變電流的規(guī)律 例 3 有一個(gè)正方形線圈的匝數(shù)為 10 匝 ， 邊長(zhǎng)為 20 cm， 線圈總電阻為 1 Ω， 線圈繞 OO′ 軸以 10π rad/s 的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ， 如圖 4所示 ， 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T， 問 ： (1)該線圈產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢(shì)的峰值 、 電流的峰值分別是多少 ． (2)若從中性面位置開始計(jì)時(shí) ， 寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化 的表達(dá)式 ． 圖 4 (3)線圈從中性面位置開始 ， 轉(zhuǎn)過 30176。時(shí) ， 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值是多大 ． 解析 (1)交變電流電動(dòng)勢(shì)的峰值為 Emax＝ 2nBLv＝ nBSω ＝ 1010π V≈ V 電流的峰值為 Imax＝ EmaxR ≈ A. (2)從中性面位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為 e＝ Emaxsin ωt≈ (10πt) V. (3)線圈從中性面位置開始轉(zhuǎn)過 30176。，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e＝ Emaxsin 30176?！?V. 答案 (1) V A (2)e＝ (10πt) V (3) V 四、交變電流的圖像
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