《高考物理 核心要點(diǎn)突破系列 第17章第一節(jié)《交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律》課件 新人教版選修32》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高考物理 核心要點(diǎn)突破系列 第17章第一節(jié)《交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律》課件 新人教版選修32（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié)交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律第一節(jié)交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第一節(jié)第一節(jié)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案目標(biāo)概覽目標(biāo)概覽目標(biāo)概覽目標(biāo)概覽學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是交變電流知道什么是交變電流2理解交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律理解交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律3了解正弦交流電的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式了解正弦交流電的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：1.交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析及交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析及中性面的特點(diǎn)中性面的特點(diǎn)2交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析及圖象的表交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析及圖象的表達(dá)達(dá)課前自主學(xué)案課前自
2、主學(xué)案一、交變電流的產(chǎn)生一、交變電流的產(chǎn)生1交變電流：大小和方向都隨時(shí)間做交變電流：大小和方向都隨時(shí)間做_變變化的電流叫交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)交流化的電流叫交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)交流2實(shí)驗(yàn)裝置：如圖實(shí)驗(yàn)裝置：如圖1711甲所示，當(dāng)磁場(chǎng)中甲所示，當(dāng)磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電流表的電流方向就會(huì)發(fā)生的線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電流表的電流方向就會(huì)發(fā)生改變，產(chǎn)生交變電流改變，產(chǎn)生交變電流3過(guò)程分析：具體分析可從圖中看出，在圖甲所過(guò)程分析：具體分析可從圖中看出，在圖甲所示位置時(shí)，線(xiàn)圈中無(wú)電流；示位置時(shí)，線(xiàn)圈中無(wú)電流；周期性周期性圖圖1711在線(xiàn)圈由圖甲所示位置轉(zhuǎn)到圖乙所示位置的過(guò)程在線(xiàn)圈由圖甲所示位置轉(zhuǎn)到圖乙所示位置的過(guò)程中，中
3、，AB邊中電流流向?yàn)檫呏须娏髁飨驗(yàn)開(kāi)；在線(xiàn)圈由圖丙所示位置轉(zhuǎn)到圖丁所示位置的過(guò)程在線(xiàn)圈由圖丙所示位置轉(zhuǎn)到圖丁所示位置的過(guò)程中，中，CD邊中電流方向?yàn)檫呏须娏鞣较驗(yàn)開(kāi)；當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到圖；當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到圖乙和圖丁所示位置時(shí)，線(xiàn)圈中的電流乙和圖丁所示位置時(shí)，線(xiàn)圈中的電流_從從B到到A從從C到到D最大最大二、交變電流的圖象和變化規(guī)律二、交變電流的圖象和變化規(guī)律1正弦交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式正弦交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式i_u_e_其中其中i、u、e分別表示電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)的分別表示電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)的_，Im、Um、Em分別表示電流、電壓、分別表示電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)的電動(dòng)勢(shì)的_ImsintUmsintEmsint
4、瞬時(shí)值瞬時(shí)值最大值最大值2正弦交變電流的圖象：如圖正弦交變電流的圖象：如圖1712所示所示圖圖17123幾種不同類(lèi)型的交變電流幾種不同類(lèi)型的交變電流實(shí)際應(yīng)用中，交變電流有不同的變化規(guī)律，常見(jiàn)實(shí)際應(yīng)用中，交變電流有不同的變化規(guī)律，常見(jiàn)的有以下幾種，如圖的有以下幾種，如圖1713所示所示圖圖1713核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破二、交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式的推導(dǎo)二、交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式的推導(dǎo)圖圖1714設(shè)線(xiàn)圈從中性面起經(jīng)時(shí)間設(shè)線(xiàn)圈從中性面起經(jīng)時(shí)間t轉(zhuǎn)過(guò)角度轉(zhuǎn)過(guò)角度，則，則t，此時(shí)兩邊，此時(shí)兩邊ab、cd速度方向與磁感線(xiàn)方向的速度方向與磁感線(xiàn)方向的夾角分別為夾角分別為t和和(180t)，如圖，如圖1714
5、所所示，它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同向相加，整個(gè)線(xiàn)圈示，它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同向相加，整個(gè)線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：此時(shí)加在電路的某一段電阻此時(shí)加在電路的某一段電阻R上的電壓瞬時(shí)值：上的電壓瞬時(shí)值：uiRImRsintUmsint.特別提醒：特別提醒：求解交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的步驟：求解交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的步驟：(1)確定線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)是從哪個(gè)位置開(kāi)始計(jì)時(shí)確定線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)是從哪個(gè)位置開(kāi)始計(jì)時(shí)(2)確定表達(dá)式是正弦還是余弦確定表達(dá)式是正弦還是余弦(3)確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度及及N、B、S等等(4)求出峰值求出峰值Em，寫(xiě)出表達(dá)式，代入角度求瞬時(shí)，寫(xiě)出表達(dá)式，代入角度求瞬時(shí)值值三、對(duì)正弦交變電流
6、的圖象的理解三、對(duì)正弦交變電流的圖象的理解正弦交變電流隨時(shí)間變化情況可以從圖象上表示正弦交變電流隨時(shí)間變化情況可以從圖象上表示出來(lái)，圖象描述的是交變電流隨時(shí)間變化的規(guī)律，出來(lái)，圖象描述的是交變電流隨時(shí)間變化的規(guī)律，它是一條正弦曲線(xiàn)，如圖它是一條正弦曲線(xiàn)，如圖1715所示所示圖圖1715從圖象中可以解讀到以下信息：從圖象中可以解讀到以下信息：1交變電流的電流最大值交變電流的電流最大值Im、電動(dòng)勢(shì)最大值、電動(dòng)勢(shì)最大值Em、周期周期T.2因線(xiàn)圈在中性面時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流均為因線(xiàn)圈在中性面時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流均為零，磁通量最大，所以可確定線(xiàn)圈位于中性面的零，磁通量最大，所以可確定線(xiàn)圈位于中性面的
7、時(shí)刻時(shí)刻3找出線(xiàn)圈平行磁感線(xiàn)的時(shí)刻找出線(xiàn)圈平行磁感線(xiàn)的時(shí)刻4判斷線(xiàn)圈中磁通量的變化情況判斷線(xiàn)圈中磁通量的變化情況5分析判斷分析判斷i、e隨時(shí)間的變化規(guī)律隨時(shí)間的變化規(guī)律課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練一矩形線(xiàn)圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線(xiàn)圈一矩形線(xiàn)圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線(xiàn)圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)隨時(shí)間間t的變化如圖的變化如圖1716所示，下列說(shuō)法中正確的所示，下列說(shuō)法中正確的是是()對(duì)交變電流的圖象的理解對(duì)交變電流的圖象的理解圖圖1716At1時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零Bt2時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)值最大時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈
8、的磁通量的絕對(duì)值最大Ct3時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大D每當(dāng)每當(dāng)e變換方向時(shí)，通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)變換方向時(shí)，通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大值都為最大【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)注意把握以下三點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意把握以下三點(diǎn)：(1)線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，磁通量最大但磁通量變化線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，磁通量最大但磁通量變化率為零率為零(2)線(xiàn)圈平面與中性面垂直時(shí)，磁通量為零，但磁線(xiàn)圈平面與中性面垂直時(shí)，磁通量為零，但磁通量變化率最大通量變化率最大(3)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比正比【自主解答自
9、主解答】t1、t3時(shí)刻線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)刻線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e0，故為線(xiàn)圈通過(guò)中性面的時(shí)刻，線(xiàn)圈的磁通量，故為線(xiàn)圈通過(guò)中性面的時(shí)刻，線(xiàn)圈的磁通量為最大，磁通量的變化率為零，故為最大，磁通量的變化率為零，故A、C不對(duì)不對(duì)t2時(shí)刻時(shí)刻eEm，是線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)至與磁感線(xiàn)平行的，是線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)至與磁感線(xiàn)平行的時(shí)刻，磁通量為零，時(shí)刻，磁通量為零，B也不對(duì)也不對(duì)每當(dāng)每當(dāng)e變換方向時(shí)，也就是線(xiàn)圈通過(guò)中性面的時(shí)刻，變換方向時(shí)，也就是線(xiàn)圈通過(guò)中性面的時(shí)刻，通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)值最大，所以通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)值最大，所以D正確正確【答案答案】D【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】圖象可直觀簡(jiǎn)捷地反映物理量間的關(guān)圖象可直觀簡(jiǎn)捷地反映物理量
10、間的關(guān)系，對(duì)物理圖象的分析要點(diǎn)是：系，對(duì)物理圖象的分析要點(diǎn)是：一看：看一看：看“軸軸”、看、看“線(xiàn)線(xiàn)”、看、看“斜率斜率”、看、看“點(diǎn)點(diǎn)”二變：掌握二變：掌握“圖與圖圖與圖”、“圖與式圖與式”和和“圖與物圖與物”之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系三判：在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的分析、判斷三判：在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的分析、判斷變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線(xiàn)圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線(xiàn)圈abcd，以恒定的角速度繞以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙面并與面并與ab垂直在垂直在t0時(shí)刻，線(xiàn)圈平面與紙面重時(shí)刻，線(xiàn)圈平面與紙面重合合(如圖如圖1717甲甲)，線(xiàn)圈的，線(xiàn)圈的cd邊離
11、開(kāi)紙面向外邊離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng)若規(guī)定由運(yùn)動(dòng)若規(guī)定由abcda方向的感應(yīng)電流方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線(xiàn)圈中感應(yīng)電流為正，則能反映線(xiàn)圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖變化的圖線(xiàn)是線(xiàn)是()圖圖1717解析：解析：選選C.由右手定則或者楞次定律可以確定開(kāi)由右手定則或者楞次定律可以確定開(kāi)始時(shí)刻感應(yīng)電流方向?yàn)槭紩r(shí)刻感應(yīng)電流方向?yàn)閏dabc跟規(guī)定的跟規(guī)定的正方向相同，而且該時(shí)刻感應(yīng)電流最大，故選正方向相同，而且該時(shí)刻感應(yīng)電流最大，故選C.錯(cuò)選的主要原因是方向判斷不清和起始時(shí)刻的電錯(cuò)選的主要原因是方向判斷不清和起始時(shí)刻的電流是最大還是最小搞不清，說(shuō)明對(duì)中性面這個(gè)概流是最大還是最小搞不清，說(shuō)明對(duì)中性面這個(gè)概
12、念和法拉第電磁感應(yīng)定律理解不透念和法拉第電磁感應(yīng)定律理解不透如圖如圖1718所示有一閉合的正方形線(xiàn)圈，所示有一閉合的正方形線(xiàn)圈，匝數(shù)匝數(shù)N100，邊長(zhǎng)為，邊長(zhǎng)為10 cm，線(xiàn)圈總電阻為，線(xiàn)圈總電阻為10 .線(xiàn)圈繞線(xiàn)圈繞OO軸在軸在B0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每分鐘轉(zhuǎn)每分鐘轉(zhuǎn)1500轉(zhuǎn)，求線(xiàn)圈平面從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)，求線(xiàn)圈平面從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30角時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的值是多少？角時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的值是多少？交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式圖圖1718【解析解析】由題給條件可知：由題給條件可知：N100匝，匝，B0.5 T，f1500 r/min25 Hz，2f50 ra
13、d/s，S0.01 m2.所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmNBS1000.5500.01 V78.5 V，從圖示位置從圖示位置(即中性面位置即中性面位置)開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生交變開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmsint，所以轉(zhuǎn)過(guò)，所以轉(zhuǎn)過(guò)30角時(shí)的電動(dòng)勢(shì)角時(shí)的電動(dòng)勢(shì)【答案答案】39.3 V【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】求解交變電流瞬時(shí)值時(shí)可分三步：求解交變電流瞬時(shí)值時(shí)可分三步：(1)確立線(xiàn)圈從哪個(gè)位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，進(jìn)而確立表達(dá)確立線(xiàn)圈從哪個(gè)位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，進(jìn)而確立表達(dá)式是正弦還是余弦形式；式是正弦還是余弦形式；(2)識(shí)記識(shí)記EmnBS，解題中可直接代入，不必推，解題中
14、可直接代入，不必推導(dǎo)導(dǎo)(3)按通式按通式eEmsint或或eEmcost代入代入Em及及的具體數(shù)值的具體數(shù)值解析：解析：選選C.交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmsint，而，而EmNBS.當(dāng)當(dāng)加倍而加倍而S減半時(shí)，減半時(shí)，Em不變，故不變，故C選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確如圖如圖1719所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0.1 T，所，所用矩形線(xiàn)圈的匝數(shù)用矩形線(xiàn)圈的匝數(shù)n100匝，邊長(zhǎng)匝，邊長(zhǎng)ab0.2 m，bc0.5 m，以角速度，以角速度100 rad/s繞繞OO軸軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)線(xiàn)圈平面通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)線(xiàn)圈平面通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)試求：時(shí)試求：交變電流平均值的求法交變電流平均值的求法圖圖1719【答案答案】(1)e314 sin100t V(2)200 V答案：答案：1102 C
高考物理 核心要點(diǎn)突破系列 第17章第一節(jié)《交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律》課件 新人教版選修32
