教科2003课标版《本章小结》集体备课教案设计

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[记一记]

1．交变电流

(1)定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。

(2)图象：如图10－1－1(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交 变电流。其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，如图10－1－1(a)所示。

图10－1－1

2．正弦式电流的产生和图象

(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

(2)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置时开始计时，其图象为正弦曲线。如图10－1－1(a)所示。

3．正弦式电流的函数表达式

若n匝面积为 S的线圈以角速度ω绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从中性面开始计时，其函数形式为e＝nBSωsin_ωt，用Em＝nBSω表示电动势最大值，则有e＝Emsin ωt。其电流大小为i＝ eq ﹨f(e,R) ＝ eq ﹨f(Em,R) sin ωt＝Imsin ωt。

[试一试]

1．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图10－1－2甲所示，则下列说法正确的是(　　)

图10－1－2

A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直

B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大

C．t＝0.02 s时刻，交流电动势达到最大

D．该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示

解析：选B　由Φ－t图知，t＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e＝0，故A、D两项错误；由图知T＝0.04 s，在t＝0.01 s时，Φ＝0， eq ﹨f(ΔΦ,Δt) 最大，e最大，则B项正确；在t＝ 0.02 s时，Φ最大， eq ﹨f(ΔΦ,Δt) ＝0，e＝0，则C项错误。

　　描述正弦式电流的物理量

[想一想]

有一个10匝的正方形线框，边长为20 cm，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图10－1－3所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T。则正弦式电流电动势和电流的峰值和有效值分别为多少？

图10－1－3