高考物理人教版選修3-2 1.1《交變電流的產(chǎn)生和描述》課件

《高考物理人教版選修3-2 1.1《交變電流的產(chǎn)生和描述》課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理人教版選修3-2 1.1《交變電流的產(chǎn)生和描述》課件（34頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入物理課堂 1 掌握交變電流的概念 能用函數(shù)表達(dá)式和圖象描述交變電流 2 掌握描述交變電流的各物理量 能熟練地進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 3 理解電感和電容對交變電流的作用 知道感抗 容抗的物理意義及影響因素 4 知道變壓器的構(gòu)造 理解變壓器的工作原理 能根據(jù)變壓器的工作原理進(jìn)行相關(guān)的電壓 電流 功率的計(jì)算 5 了解從發(fā)電站到工廠和住宅的輸電過程 知道影響輸電中能量損失的因素 理解遠(yuǎn)距離輸電用高壓的原因 6 會計(jì)算輸電過程中的功率和電壓損失 7 掌握傳感器的簡單使用的實(shí)驗(yàn) 高考的要點(diǎn)有 交變電流的變化規(guī)律 交變電流的四值 變壓器的電壓比 電流比等 在高考中 主要考查交變電流的產(chǎn)生 交變電流四值的計(jì)算 變壓器的工作原理等與楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的密切聯(lián)系 學(xué)習(xí)本部分的過程中 要特別注意從交變電流的產(chǎn)生出發(fā) 搞清為描述交流的特點(diǎn)而定義的名詞 如正弦電流 中性面 瞬時(shí)值 峰值等 同時(shí)還能運(yùn)用圖象描述交變電流的規(guī)律 了解其性質(zhì)及特點(diǎn) 了解其傳輸?shù)膽?yīng)用 因此 在復(fù)習(xí)時(shí)既要注意本章知識所具有的特點(diǎn) 如周期性 峰值和有效值等 又要注意本章知識與電磁感應(yīng)定律的聯(lián)系 1 交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律 1 交流電 大小和方向都隨時(shí)間做的電流 2 正弦式交變電流 定義 按變化的交變電流叫做正弦式交變電流 簡稱正弦式電流 產(chǎn)生 將閉合線圈置于磁場中 繞垂直于的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng) 線圈中會產(chǎn)生正 余 弦交變電流 周期性變化 正弦規(guī)律 勻強(qiáng) 磁場方向 勻速 2 描述交變電流的物理量 1 周期和頻率 周期 交變電流完成一次變化所需的時(shí)間 通常用T表示 單位是 頻率 交變電流在內(nèi)完成周期性變化的次數(shù) 通常用f表示 單位是 周期性 秒 單位時(shí)間 赫茲 2 峰值和有效值 峰值 指交變電流的電動(dòng)勢 電壓或電流的 有效值 是根據(jù)來規(guī)定的 讓交變電流和恒定電流分別通過的電阻 使它們在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的相等 就把這一直流電的I U值叫做這一交流電電流 電壓的有效值 最大數(shù)值 電流熱效應(yīng) 相同 相同 熱量 3 瞬時(shí)值 N匝 面積為S的線圈以角速度 轉(zhuǎn)動(dòng) 從中性面開始計(jì)時(shí) 則 瞬時(shí)電動(dòng)勢 e 其中Em 瞬時(shí)電流 i Imsin t 瞬時(shí)電壓 u Emsin t NBS e R Umsin t 考點(diǎn)一正弦式電流的變化規(guī)律及對中性面的理解1 正弦式電流的變化規(guī)律 線圈在中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí) 2 對中性面的理解 1 中性面是與磁場方向垂直的平面 是假想的一個(gè)參考面 2 線圈平面位于中性面時(shí) 穿過線圈的磁通量最大 但其變化率為零 感應(yīng)電動(dòng)勢為零 3 線圈平面與中性面垂直時(shí) 穿過線圈的磁通量為零 但磁通量的變化率最大 感應(yīng)電動(dòng)勢最大 4 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周 兩次經(jīng)過中性面 內(nèi)部電流的方向改變兩次 技巧提示 在交變電流的產(chǎn)生過程中 要特別注意兩個(gè)特殊位置的不同特點(diǎn) 1 線圈平面與中性面重合時(shí) S B 最大 t 0 e 0 i 0 電流方向?qū)l(fā)生改變 2 線圈平面與中性面垂直時(shí) S B 0 t最大 e最大 i最大 電流方向不變 案例1 2011 天津理綜 在勻強(qiáng)磁場中 一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 如圖甲如示 產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖乙所示 則 A t 0 005s時(shí)線框的磁通量變化率為零B t 0 01s時(shí)線框平面與中性面重合C 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為311VD 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢頻率為100Hz 答案 B 即時(shí)鞏固1 有一個(gè)小型發(fā)電機(jī) 機(jī)內(nèi)的矩形線圈匝數(shù)為100匝 電阻為0 5 線圈在勻強(qiáng)磁場中 以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 穿過每匝線圈的磁通量 隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示 由此可知發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為 A e 3 14sin t V B e 3 14cos t V C e 314sin100 t V D e 314cos100 t V 答案 D 考點(diǎn)二對描述交變電流的 四值 的比較和理解1 交變電流的瞬時(shí)值 最大值 有效值 平均值的比較 2 對交變電流有效值的理解 1 交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng) 電流通過電阻生熱 進(jìn)行定義的 進(jìn)行有效值計(jì)算時(shí)要緊扣電流通過電阻生熱 或熱功率 注意 三同 即 相同電阻 上 相同時(shí)間 內(nèi)產(chǎn)生 相同熱量 計(jì)算時(shí) 相同時(shí)間 至少要取1個(gè)周期的時(shí)間 或1個(gè)周期的整數(shù)倍時(shí)間 2 在交流電路中 電壓表 電流表 功率表等電工儀表的示數(shù)均為交變電流的有效值 在沒有具體說明的情況下 所給出的交變電流的電壓 電流及電功率指的都是有效值 案例2 2009 福建理綜 一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示 已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5 0 現(xiàn)外接一只電阻為95 0 的燈泡 如圖乙所示 則 A 電壓表的示數(shù)為220VB 電路中的電流方向每秒鐘改變50次C 燈泡實(shí)際消耗的功率為484WD 發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24 2J 答案 D 即時(shí)鞏固2 2010 廣東理綜 下圖是某種正弦式交變電壓的波形圖 由圖可確定該電壓的 A 周期是0 01sB 最大值是311VC 有效值是220VD 表達(dá)式為u 220sin100 t V 答案 B C 案例3 如圖所示 勻強(qiáng)磁場B 0 1T 所用矩形線圈的匝數(shù)N 100 邊長ab 0 2m bc 0 5m 以角速度 100 rad s繞OO 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 當(dāng)線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí) 試求 1 線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值 2 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式 1 因線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 所以Em NBS 又S ab bc 所以Em NB ab bc 100 0 1 0 2 0 5 100 V 314V 2 由于線圈平面通過中性面開始計(jì)時(shí) 所以交流電瞬時(shí)值表達(dá)式e Emsin t 314sin100 tV 答案 1 314V 2 314sin100 tV 3 200V 即時(shí)鞏固3 如圖所示 一個(gè)邊長L 10cm 匝數(shù)N 100匝的正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B 0 50T 角速度 10 rad s 外電路電阻R 4 0 線圈內(nèi)阻r 1 0 1 求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期和感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值 2 寫出線圈由圖中所示位置開始計(jì)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式 3 求交流電壓表的示數(shù) 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全