2019-2020年高三物理复习 交变电流的产生和描述导学案

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1、2019-2020年高三物理复习交变电流的产生和描述导学案课题交变电流的产生和描述第课时共课时授课教师授课时间一、学习目标：1.掌握交变电流的产生和规律2.知道描述交变电流的物理量二、学习策略：考点一、交变电流的产生和变化规律基础自测：1．交变电流大小和方向随时间做变化的电流．2．正弦交流电(1)产生：在匀强磁场中，(2)中性面①定义：②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量，磁通量的变化率为，感应电动势为，线圈每经过一次，电流的方向就改变一次．(3)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为曲线．1.(单选)关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变

2、电流，下列说法中正确的是(　　)A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向不变B．线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都改变一次D．线圈每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变一次共同探讨：．1.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)函数图象磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt电动势e＝Emsinωt＝nBSωsinωt电压u＝Umsinωt＝sinωt电流i＝Imsinωt＝sinωt2.两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0

3、，电流方向将发生改变．(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变．考点二、描述交变电流的物理量基础自测1．交变电流的周期和频率的关系：2．峰值和有效值(1)峰值：交变电流的峰值是它能达到的．(2)有效值：让交流与恒定电流分别通过大小的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值．(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I＝，U＝，E＝.3．平均值：＝n＝BL.2.(单选)小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示．此线圈与一个R＝1

4、0Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是(　　)A．交变电流的周期为0.125sB．交变电流的频率为8HzC．交变电流的有效值为AD．交变电流的最大值为4A　(单选)(xx·沈阳质检)如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为(　　)A．7.5V　　　　　　　　B．8VC．2VD．3V共同探讨：　交变电流的“四值”的比较物理含义重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值e＝Emsinωt计算线圈某一时刻的受力情况峰值最大的瞬时值Em＝nBSωIm＝确定用电器的

5、耐压值，电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值E＝U＝I＝(1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量)(2)交流电表的测量值(3)电器设备标注的额定电压、额定电流(4)保险丝的熔断电流平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值＝＝计算通过电路截面的电荷量例题：如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时．问：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈转过s时电动势的瞬时值多大？(3)电路中，电压表和电流

6、表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经s通过电阻R的电荷量是多少？三、目标检测：1．(多选)(xx·广东肇庆模拟)一个矩形线圈在匀强磁场中转动，它产生的交流电动势为e＝220sin100πt(V)．关于这个交变电流，下列说法中正确的是(　　)A．交变电流的频率为100HzB．该电动势的有效值为220VC．线圈转动的角速度ω＝50πrad/sD．t＝0时，线圈平面处于中性面2.(单选)(xx·江西九所重点中学联考)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)．则

7、线框内产生的感应电流的有效值为(　　)A.　　　　　　　　　B.C.D.3.(单选)(xx·高考福建卷)如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin10πt(V)，则(　　)A．该交变电流的频率为10HzB．该电动势的有效值为10VC．外接电阻R所消耗的电功率为10WD．电路中理想交流电流表A的示数为1.0A4.(多选)面积为S、阻值为R的金属框放置在匀强磁场中，磁场