高考物理復(fù)習(xí)-第10章第一節(jié)交變電流的產(chǎn)生和描述課件-滬科版

課堂互動(dòng)講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練基礎(chǔ)知識(shí)梳理第一節(jié)交變電流的產(chǎn)生和描述第一頁第二頁，共28頁?；A(chǔ)知識(shí)梳理一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律圖10－1－11．交變電流：_______和方向都隨時(shí)間做__________變化的電流．大小周期性第二頁第三頁，共28頁。2．正弦式交變電流(1)定義：按___________變化的交變電流．(2)產(chǎn)生：如圖10－1－1所示，將閉合線圈置于______磁場(chǎng)中，并繞垂________________方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．3．變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí))(1)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間變化的規(guī)律：e＝__________.(2)電壓u隨時(shí)間變化的規(guī)律：u＝____________.(3)電流i隨時(shí)間變化的規(guī)律：i＝_____________.其中ω等于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的___________，Em＝__________＝___________.nBSωnBl1l2ω角速度ImsinωtUmsinωtEmsinωt直于磁感線勻強(qiáng)正弦規(guī)律第三頁第四頁，共28頁。思考感悟中性面有什么特點(diǎn)？提示：與磁場(chǎng)方向垂直，磁通量最大；磁通量的變化率為零，電動(dòng)勢(shì)為零；線圈每通過一次中性面，電流改變一次方向．第四頁第五頁，共28頁。二、表征交變電流的物理量1．瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值．2．最大值：Em＝________，出現(xiàn)在線圈平面和磁感線平行時(shí)．瞬時(shí)值和最大值關(guān)系：－Em≤e(t)≤Em.3．有效值：它是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的，即讓交變電流和直流電通過相同的電阻，如果在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的______相等，就把這一直流的數(shù)值叫做該交變電流的有效值．正弦交變電流的有效值和最大值的關(guān)系為：熱量NBSω第五頁第六頁，共28頁。通常所說交變電流、電壓的數(shù)值，各種交變電流設(shè)備所標(biāo)的額定電壓和額定電流的數(shù)值，一般交變電流表測(cè)量的數(shù)值，都是指有效值(除非有特殊說明)．4．交變電流的周期和頻率(1)周期T：交變電流完成一次周期性變化(線圈轉(zhuǎn)一周)所需的時(shí)間．

(2)頻率f：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)．第六頁第七頁，共28頁。課堂互動(dòng)講練一、正弦式電流的變化規(guī)律1．正弦式電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí))函數(shù)圖像

磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt電動(dòng)勢(shì)e＝Em·sinωt

＝NBSω·sinωt電壓u＝Um·sinωt＝sinωt

電流i＝Im·sinωt＝·sinωt規(guī)律物理量第七頁第八頁，共28頁。2．對(duì)中性面的理解(1)中性面是與磁場(chǎng)方向垂直的平面，是假想的參考面．(2)線圈平面位于中性面時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最大，而磁通量的變化率為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零．(3)線圈平面與中性面垂直時(shí)，穿過線圈平面的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大．(4)線圈每經(jīng)過中性面一次電流方向就改變一次，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過中性面，所以電流的方向改變兩次．第八頁第九頁，共28頁。3．交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式的書寫基本思路(1)確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖像或由公式Em＝NBSω求出相應(yīng)峰值．(2)明確線圈的初始位置，找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式．如：①線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則i－t圖像為正弦函數(shù)圖像，函數(shù)式為i＝Imsinωt.②線圈從垂直中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則i－t圖像為余弦函數(shù)圖像，函數(shù)式為i＝Imcosωt.第九頁第十頁，共28頁?！久麕燑c(diǎn)睛】

(1)電流大小變化但是方向不變的仍然是直流電．(2)函數(shù)表達(dá)式e＝Emsinωt，只有從中性面開始計(jì)時(shí)才能成立，如果開始位置和中性面的夾角為θ，則瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝Emsin(ωt＋θ)．第十頁第十一頁，共28頁。即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1.某臺(tái)家用柴油發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)能夠產(chǎn)生與我國照明電網(wǎng)相同的交變電流．現(xiàn)在該發(fā)電機(jī)出現(xiàn)了故障，轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速只能達(dá)到正常工作時(shí)的一半，則它產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像是(

)圖10－1－2第十一頁第十二頁，共28頁。第十二頁第十三頁，共28頁。二、交變電流“四值”的理解與應(yīng)用第十三頁第十四頁，共28頁。第十四頁第十五頁，共28頁。第十五頁第十六頁，共28頁。即時(shí)應(yīng)用

(即時(shí)突破，小試牛刀)

圖10－1－32.矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，線框輸出的交流電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖10－1－3所示，下列說法中正確的是(

)第十六頁第十七頁，共28頁。第十七頁第十八頁，共28頁。解析：選BC.由線框輸出的交流電壓隨時(shí)間變化圖像可知，交流電壓的最大值為36V，頻率為0.25Hz，B正確；有效值則為36V，A錯(cuò)誤；2s末線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以此時(shí)線框平面垂直于磁場(chǎng)，C正確；1s末，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，此時(shí)線框平面平行于磁場(chǎng)，通過線框的磁通量變化最快，D錯(cuò)誤．第十八頁第十九頁，共28頁。經(jīng)典題型探究題型一交變電流與電路的綜合分析例1圖10－1－4第十九頁第二十頁，共28頁?！舅悸伏c(diǎn)撥】由磁場(chǎng)情況和線圈轉(zhuǎn)動(dòng)情況可確定瞬時(shí)值表達(dá)式，電壓表和電流表的示數(shù)為電路中電壓和電流的有效值，而電荷量的計(jì)算則需用該時(shí)間內(nèi)的平均值．第二十頁第二十一頁，共28頁。第二十一頁第二十二頁，共28頁。第二十二頁第二十三頁，共28頁?！痉此碱I(lǐng)悟】

(1)中性面是交變電流產(chǎn)生過程中的重要位置，從中性面開始計(jì)時(shí)和從其他位置開始計(jì)時(shí)計(jì)算交變電流的表達(dá)式不同．(2)交流電路中，歐姆定律、焦耳定律同樣適用．第二十三頁第二十四頁，共28頁。題型二交變電流的有效值例2一交變電流隨時(shí)間的變化圖線如圖10－1－5所示，其中正方向的部分為正弦曲線的一部分，則此交變電流的有效值為多少安？圖10－1－5第二十四