xx届高考物理知识网络交变电流电磁场和电磁复习教案

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1、XX届高考物理知识网络交变电流电磁场和电磁复习教案　　第十三章交变电流　电磁场和电磁波　　本章讲述的交流电知识，是前面学过的电磁学知识的进一步发展和应用，不但有较强的综合性，而且跟生产和生活实际有着密切的联系，有较强的实用性．学好本章知识对扩展学生的知识面和培养学生运用知识的能力是非常有益的．　　知识网络：　　近几年高考对本章知识考察的特点：　　交流电的产生．交流电的图象、最大值、有效值、变压器原理在历年高考中频繁以选择题和填空题的形式出现，一般所占比例为高考命题的3%，有时与电场、力学知识结合在一起以计算题的形式出现,所占比例还会更大一些．从最近几年高考命题来看重点在交流电，

2、所以要注意交流电的一般表达式．例如：XX年第18题，XX年春季高考的第31题等．另外有关变压器，远距离输电也多次重复出现，如XX年春季高考的第6题，第14题及XX年高考的第2题等．本章知识与力学知识的综合题，特别是带点粒子在交变电场中的运动问题更是近年高考的热点，分值较高．在复习时应注意加强．　　专题一交变电流的产生及变化规律　　[考点分析]　　一、本专题考点：发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图象，最大值与有效值，周期与频率，属Ⅱ类要求．　　二、理解和掌握的内容　　．交流电的定义：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交流电．　　．交流电的产生:　　装置及产生方式

3、:如图14-1,当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的交流电是随时间按正弦规律变化的,这种交变电流叫做正弦式交流电．　　原理:电磁感应．在研究交流电的方向时要抓住楞次定律,在研究电动势的大小时要抓住法拉第电磁感应定律．　　．交流电的变化规律:正弦式交流电的电动势．电压．电流都是按正弦规律变化的．　　瞬时值表达式:　　①当从中性面开始计时:　　e=Esinωtｉ=Isinωtu=Usinωt其中Ｅ=NBSω　　②当从线圈平面转到与中性面垂直的位置开始计时：　　e=Ecosωti=Icosωtu=Ucosωt其中E=NBSω　　图象：如图14-2、几个进一步

4、说明的问题：　　①中性面：即与磁感线垂直的平面．是一个客观存在的平面,与线圈的转动情况无关．　　②每当线圈转到与中性面重合的位置时电动势为零,每当线圈平面转到与中性面垂直的位置时电动势最大．　　③线圈每转到中性面的位置,交流电的方向改变一次,一个周期内交流电的方向改变两次．　　④线圈在磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,所产生的感应电动势的最大值为:E=NBSω．即E仅由N、B、S、ω四个量决定，与轴的具体位置和线圈的形状都是无关的．　　．最大值与有效值　　最大值：交流电的电动势、电流、电压的瞬时值不断变化，各自的最大值分别称为它们的最大值，亦称为峰值．　　有效值：交流电的有

5、效值是根据电流的热效应规定的，即让交流电和直流电通过相同的电阻，如果它们在相同的时间内产生相同的热量，我们就把这一直流电的数值叫做交流电的有效值．　　①正弦式交流电的有效值和最大值的关系：　　E=,I=,U=　　②各种电器设备标定的额定电压、电流值，交流电压表的测量值，凡没有说明的都指有效值．　　平均值：交流电的平均值是交流电的图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值，有时也用E=n来求．　　．周期与频率　　周期和频率：周期指交流电完成一次周期性变化所需要的时间，频率指交流电在1s内完成周期性变化的次数．它们之间的关系是T=．它们都是描述交流电变化快慢的物理量．我国市用交流电的周期

6、是0.02s，频率是50Hz．　　．难点释疑　　如何理解线圈平面转到中性面时磁通量最大,电动势为零;而线圈平面与中性面垂直时磁通量为零,电动势最大呢?因为根据法拉第电磁定律E=知感应电动势的大小不是与磁通量Φ直接对应，而是与磁通量的变化率成正比．线圈经过中性面时虽然磁通量最大,磁通量的变化率却为零;线圈平面与中性面垂直时磁通量虽然为零,磁通量的变化率却最大．　　有效值为最大值的这一关系只适用于正弦式交流电．如果不是正弦式交流电求有效值，则应根据有效值的定义从电流的热效应入手．　　正弦式交流电在某段时间内的平均值不等于这段时间始末两瞬时值的算术平均值，即≠，因为它不是线形变化．对

7、正弦式交流电，整数个周期内的平均值为零，没有实际意义，半周期内的平均值是最大值的．　　计算热量和功率以及确定保险丝的熔断电流时，要用交流电的有效值；在计算通过导体的电量时要用交流电的平均值；在考虑电容器和二极管的耐压值时，则应对应交流电的最大值．　　[例题精析]　　例题1一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φ,最大感应电动势为E，下列说法中正确的是　　A．当磁通量为零时，感应电动势也为零　　B．当磁通量减小时感应电动势在增大　　c．当磁