高考物理總復(fù)習(xí) 第11章 第1課時 交變電流的產(chǎn)生和描述課件.ppt
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第1課時 交變電流的產(chǎn)生和描述,【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】 1.能掌握交變電流的產(chǎn)生和描述,會寫出交變電流的瞬時值表達(dá)式.2.能認(rèn)識交變電流的圖象和進(jìn)行有效值、最大值的計算.,一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 關(guān)于線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交流電,以下說法中正確的是( ) A.線圈平面每經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流方向就改變一次,感應(yīng)電動勢方向不變 B.線圈每轉(zhuǎn)動一周,感應(yīng)電流方向就改變一次,C.線圈在中性面位置時,磁通量最大,磁通量的變化率為零 D.線圈在與中性面垂直的位置時,磁通量為零,感應(yīng)電動勢最大 【答案】CD,[知識梳理] 1.交變電流 強(qiáng)弱和方向都隨時間做________變化的電流.如圖1(a)、(b)、(c)、(d)所示都屬于交變電流.其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流,簡稱正弦式電流,如圖1(a)所示. 圖1,周期性,2.正弦式交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律 (1)產(chǎn)生:在勻強(qiáng)磁場里,線圈繞________________方向的軸勻速轉(zhuǎn)動. (2)中性面 ①定義:與磁場方向________的平面. ②特點(diǎn) a.線圈位于中性面時,穿過線圈的磁通量________,磁通量的變化率為______,感應(yīng)電動勢為______.,垂直于磁場,垂直,最大,零,零,b.線圈轉(zhuǎn)動一周,______經(jīng)過中性面.線圈每經(jīng)過________一次,電流的方向就改變一次. (3)圖象:用以描述交流電隨時間變化的規(guī)律,如果線圈從中性面位置開始計時,其圖象為_____曲線.如圖1(a)所示. 【答案】周期T、頻率f、峰值等.,兩次,中性面,正弦,①②,一次周期性,次數(shù),2.交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值 (1)瞬時值:交變電流某一________的值,是時間的函數(shù). (2)峰值:交變電流的電流或電壓所能達(dá)到的________. (3)有效值:讓交流與恒定電流分別通過________的電阻,如果它們在交流的一個周期內(nèi)產(chǎn)生的________相等,則這個恒定電流I、恒定電壓U就是這個交流的________. (4)正弦式交變電流的有效值與峰值之間的關(guān)系 I=____________,U=____________,E=____________. (5)平均值:是交變電流圖象中波形與橫軸所圍面積跟時間的比值.,時刻,最大值,相同,熱量,有效值,【考點(diǎn)解讀】 1.正弦式電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計時),考點(diǎn)一 正弦式交變電流的變化規(guī)律,(2)明確線圈的初始位置,找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式. 如:①線圈從中性面位置開始轉(zhuǎn)動,則It圖象為正弦函數(shù)圖象,函數(shù)式為I=Imsin ωt. ②線圈從垂直中性面位置開始轉(zhuǎn)動,則It圖象為余弦函數(shù)圖象,函數(shù)式為I=Imcos ωt. 特別提醒 1.只要線圈平面在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,就產(chǎn)生正弦式交流電,其變化規(guī)律與線圈的形狀、轉(zhuǎn)動軸處于線圈平面內(nèi)的位置無關(guān). 2.Φ-t圖象與對應(yīng)的e-t圖象是互余的.,A.乙圖中Oa時間段對應(yīng)甲圖中A至B圖的過程 B.乙圖中c時刻對應(yīng)甲圖中的C圖 C.若乙圖中d等于0.02 s,則1 s內(nèi)電流的方向改變50次 D.若乙圖中b等于0.02 s,則交流電的頻率為50 Hz,例2 實(shí)驗室里的交流發(fā)電機(jī)可簡化為如圖3所示的模型,正方形線圈在水平勻強(qiáng)磁場中,繞垂直于磁感線的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動.今在發(fā)電機(jī)的輸出端接一個電阻R和理想電壓表,并讓線圈每秒轉(zhuǎn)25圈,讀出電壓表的示數(shù)為10 V.已知R=10 Ω,線圈電阻忽略不計,下列說法正確的是( ),【答案】C,【考點(diǎn)解讀】 交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較,考點(diǎn)二 交變電流“四值”的比較與理解,例4 如圖6所示,邊長為L的正方形的單匝線圈abcd,其電阻為r,外電路的電阻為R,ab的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界線上,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.若線圈從圖示位置開始以角速度為ω繞軸O′O勻速轉(zhuǎn)動,則以下判斷正確的是( ),命題意圖 本題考查了交流電,意在考查考生對交流電的產(chǎn)生以及交流電四值的理解及掌握情況. 答案 BD,【答案】BD,例5 如圖8甲所示,一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場中,并繞過ab、cd中點(diǎn)的軸OO′以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動.若以線圈平面與磁場夾角θ=45時(如圖8乙)為計時起點(diǎn),并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時,電流方向為正.則下列四幅圖中正確的是( ) 圖8,16.對交變電流圖象的意義認(rèn)識不清,,誤區(qū)警示 不能將交變電流的產(chǎn)生原理與圖象正確結(jié)合,或判斷初始時刻的電流方向錯誤而錯選C. 答案 D,方法提煉 對于交變電流的圖象問題,關(guān)鍵在于把線圈在勻強(qiáng)磁場中的具體位置與圖象上的時刻對應(yīng)好,也就是把交變電流的變化規(guī)律與線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的具體情景對應(yīng)好!,【答案】B,例6 一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖10甲所示.已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0 Ω,現(xiàn)外接一只電阻為95.0 Ω的燈泡,如圖10乙所示,則( ) 圖10,17.忽視交變電流“四值”的區(qū)別,造成運(yùn)用時的錯誤,,,誤區(qū)警示 錯解1:不能正確區(qū)分電源電動勢和路端電壓,易錯選A. 錯解2:認(rèn)為在一個周期內(nèi)電流的方向改變1次,則會錯選B.,方法提煉 在解答有關(guān)交變電流問題時,除要注意電路結(jié)構(gòu)外,還要區(qū)分交變電流的最大值、瞬時值、有效值和平均值,最大值是瞬時值中的最大量值,有效值是以電流的熱效應(yīng)來等效定義的,與電磁感應(yīng)問題一樣,求解與電能、電熱相關(guān)問題時,一定要使用有效值,而求解通過導(dǎo)體截面的電荷量時一定要用平均值.,跟蹤訓(xùn)練4 某交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系如圖11所示.如果此線圈和一個R=100 Ω的電阻構(gòu)成閉合電路,不計電路的其他電阻,下列敘述正確的是( ) A.交變電流的周期為0.02 s B.交變電流的最大值為1 A C.交變電流的有效值為1 A D.電阻R兩端的最大電壓為141 V,【答案】B,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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