2011届高考物理交变电流复习课件 新人教版.ppt

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1、第十三章交变电流电磁场合和电磁波第一节交变电流的产生和描述2011高考导航考纲展示1.交流发电机及其产生正弦式电流的原理．正弦式电流的图象和三角函数表达式．最大值与有效值，周期与频率Ⅱ2．电阻、电感和电容对交变电流的作用Ⅰ3．变压器的原理．电压比和电流比(只要求讨论单相理想变压器)Ⅱ2011高考导航考纲展示4．电能的输送Ⅰ5．电磁场、电磁波，电磁波的周期、频率、波长和波速Ⅰ6．无线电波的发射和接收Ⅰ7．电视．雷达Ⅰ8．实验：练习使用示波器2011高考导航命题热点1.考查交流电的产生、图象和表达式，常以选择题形式出现．2．考查交流电的有效值和最大值、瞬时值、平均值，

2、多为选择题，有时涉及计算．3．考查交流电的周期、频率和变化规律．4．考查变压器的电压比、电流比及功率关系的应用，多数为选择题．2011高考导航命题热点5．考查远距离输电中电能损失原因，分析高压输电的道理及其广泛应用．6．考查电磁波的传播规律、波速公式．7．考查用示波器观察亮斑、正弦信号等的简单操作．基础知识梳理一、交变电流的产生和变化规律1．交变电流：和都随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流(AC)．方向变化为其主要特征．2．正弦交变电流(1)特点：随时间按正(余)弦规律变化的交变电流．大小方向基础知识梳理(2)产生：如图13－1－1所示，将线圈置于匀强磁

3、场中，并绕垂直于磁感线的轴做匀速转动，线圈中就会产生正(余)弦交变电流．图13－1－1基础知识梳理(3)中性面①定义：与磁场方向的平面．②特点a．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．b．线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次，电流的方向就改变一次．最大零中性面零垂直基础知识梳理3．正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)(1)电动势(e)：e＝(2)电压(u)：u＝(3)电流(i)：i＝EmsinωtImsinωtUmsinωt基础知识梳理特别提示：(1)电流大小变化但是方向不变的仍然是直流电；(2)函数表达式e＝Em

4、sinωt，只有从中性面开始计时才能成立，如果开始位置和中性面的夹角为θ，则瞬时值表达式为e＝Emsin(ωt＋θ)．基础知识梳理二、描述交变电流的物理量1．交变电流的周期和频率的关系：T=.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：让交流与恒定电流通过的电阻，它们在相同时间内产生的相等，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．热量相同最大值基础知识梳理(3)正弦交变电流的有效值与峰值之间的关系：基础知识梳理特别提示：(1)只有正弦交变电流的最大值和有效值满足倍关系，其他交变电流无这种关系，且用电器铭牌上标出的值均为有效值

5、(电容器除外)．(2)通常所说交变电流、电压的数值，各种交流电器设备所标的额定电压和额定电流的数值，一般交流电表测量的数值，都是指有效值(除非有特殊说明)．一、正弦式电流的变化规律1．正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练2.交变电流瞬时值表达式的书写基本思路(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象或由公式Em＝nBSω求出相应峰值．(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．课堂互动讲练如：①线圈从中性面开始转动，则it图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsinωt.②线圈从垂直中性面开始转动，则it图象为余弦

6、函数图象，函数式为i＝Imcosωt.课堂互动讲练1．线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，ΔΦ/Δt＝0，e＝0，i＝0，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，ΔΦ/Δt最大，e最大，i最大，电流方向不改变．特别提醒1．如图13－1－2所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴线OO′与磁感线垂直．已知匀强磁场的磁感应强度B＝1T，线圈所围面积S＝0.1m2，转速为12r/min.若从中性面开始计时，则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为()课堂互动讲练即时应用课堂互动讲练A．e＝12πsin120t(V)B．e＝24πsi

7、n120πt(V)C．e＝0.04πsin0.4πt(V)D．e＝0.4πcos2πt(V)图13－1－2课堂互动讲练解析：选C.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势的最大值为Em＝BSω＝BS·2πn＝1×0.1×0.4πV＝0.04πV初相：Φ0＝0则感应电动势瞬时值表达式为e＝Emsin(ωt＋Φ0)＝0.04πsin0.4πt(V)由此可知选项C是正确的．课堂互动讲练二、对交变电流“四值”的比较和理解1．交变电流的瞬时值、峰值、有效值、平均值的比较课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练2.对交变电流有效值的理解交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通

8、过电阻生热