2018年全国卷高考物理复习精品教材：交变电流

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1、...第二讲交流电1893年，科学怪人特斯拉一手拿着电线，一手拿着灯泡，在众目睽睽之下，灯泡亮起来，人安然无恙。于是，所有人都知道，19世纪最伟大的美国发明家也可能是世界上最伟大的发明家托马斯·爱迪生先生输了。不过，彼时大多数人还无法意识到的是，爱迪生输掉的不仅仅是为1893年芝加哥世博会提供输电系统、电灯泡的买卖，还是未来全世界输电系统的标准……WORD格式可编辑版...第二讲交流电一、学习目标【目标一】掌握交变电流的特性和瞬时表达式【目标二】区分感应电动势和感应电流的最大值、平均值、有效值【目标三】正余弦交流电在欧姆定律上的应用二、教学目标精析【目标一】掌握交变电流的特性和瞬时表达式1．

2、交变电流（1）大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．（2）方向不随时间变化的电流称为直流.2．正弦式电流（1）按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流.（2）产生①装置：如图甲所示，当磁场中的线圈连续转动时，流过电流表的电流方向就会发生周期性变化，产生交变电流．②过程分析：如图乙所示为线圈abcd在磁场中绕轴OO转动的截面图，ab和cd两个边要切割磁感线，产生电动势，线圈上就有了电流（或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流）．具体分析可从图中看出：图①时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；图②时，导体垂直切割磁感线，线圈中有电流，且电流从a端流

3、入；图③同图①；图④中电流从a端流出；图⑤同图①，这说明电流方向发生了变化．线圈每转一周，电流方向改变两次，电流的方向改变的时候就是线圈中无电流的时刻（或者说磁通量最大的时刻）．由于在线圈转一周的过程中，线圈的磁通量有两次达到最大，故电流的方向在线圈转动一周的过程中改变两次，我们把线圈平面垂直于磁感线的位置叫做中性面．WORD格式可编辑版...（中性面的特点：①线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零；②线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就改变一次．）（3）中性面：线圈平面垂直于磁感线时，线圈中的感应电流为零，这一位置叫中性

4、面．线圈平面经过中性面时，电流方向就发生改变．线圈绕轴转一周两次经过中性面，因此感应电流方向改变两次．（4）变化规律：从中性面开始计时，电动势、电压和电流的瞬时值表达式为eEsint，uUsint，iIsintmmm（5）图象：从中性面开始计时，图象为正弦曲线；从垂直于中性面的位置开始计时，图象为余弦曲线．【例1】下图所示的图像中,不属于交变电流的是()A.B.C.D.【例2】某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，下列判断正确的是A.在A和C时刻,线圈处于中性面位置B.在B和D时刻,穿过线圈的磁通量为零C.从A～D时刻,线圈转过的角度为2π弧度

5、D.若从O～D时刻,历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次【例3】13.如图所示是一正弦交变电流的电流图像,此正弦交变电流的频率和电流的有效值分别为()A.5Hz,10AB.50Hz,10AC.50Hz,10AD.5Hz,10A【例4】一个电阻R接在U=10V的直流电源上,它的发热功率是P,当接到电压为u=10sinωtV的交流电源1上,它的发热功率是()A.0.25PB.0.5PC.PD.2P【变式1】27.正弦式交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲所示的方式连接，‴㘶⸴Ω，交流电压表的示数是1⸴V。图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图像，则()WORD格式可编辑版

6、...A.通过R的电流随时间t变化的规律是‴cos㘶⸴⸴πAB.通过R的电流随时间t变化的规律是‴cos⸴πAC.R两端的电压随时间t变化的规律是‴cos㘶⸴⸴πVD.R两端的电压随时间t变化的规律是‴cos⸴πV【变式2】一根长直的通电导线中的电流按正弦规律变化，如图(a)、(b)所示，规定电流从左到右为正。在直导线下方有一不闭合的金属框，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻在()A.㘶时刻B.时刻C.时刻D.时刻【目标二】区分四值：瞬时值、峰值、有效值和平均值描述交变电流的物理量（1）周期和频率①周期T：交变电流完成一

7、次周期性变化所需的时间．单位：秒.②频率f：交变电流在1s内完成周期性变化的次数．单位：赫兹，简称赫，符号Hz.11③周期与频率的关系：f或T．在eEsint中，2f.mTf④我国工农业生产和生活用的交变电流，周期是0.02s，频率是50Hz.（2）峰值交变电流的峰值I或U是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可用来表示电流强弱或电压高低．mm（3）有效值①定义：根据电流的热效应来规定，让交