2022版高中物理第五章習(xí)題課三交變電流的產(chǎn)生和描述課件新人教版選修3_2

1、習(xí)題課三交變電流的產(chǎn)生和描述習(xí)題課三交變電流的產(chǎn)生和描述課堂探究課堂探究 突破要點(diǎn)突破要點(diǎn)類型一交變電流圖象的應(yīng)用類型一交變電流圖象的應(yīng)用 例例1 (1 (多項(xiàng)選擇多項(xiàng)選擇) )如下圖如下圖, ,圖線圖線a a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象正弦交流電的圖象, ,當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后, ,所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b b所示所示, ,以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( ( ) )BCDBCD(3)(3)單匝線圈電動(dòng)勢(shì)的最大值計(jì)算式單匝線圈電動(dòng)勢(shì)的最大

2、值計(jì)算式E Em m=BS.=BS.規(guī)律方法規(guī)律方法從圖象中可以得到的信息從圖象中可以得到的信息(3)(3)瞬時(shí)值瞬時(shí)值: :每個(gè)每個(gè)“點(diǎn)表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)值點(diǎn)表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)值. .(4)(4)可確定線圈位于中性面的時(shí)刻可確定線圈位于中性面的時(shí)刻, ,也可確定線圈平行于磁感線的時(shí)刻也可確定線圈平行于磁感線的時(shí)刻. . 跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1 (20211 (2021遼寧撫順檢測(cè)遼寧撫順檢測(cè)) )一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng), ,穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖( (甲甲) )所所示示.

3、.那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( ( ) )A.t=0A.t=0時(shí)刻時(shí)刻, ,線圈平面與中性面垂直線圈平面與中性面垂直B.t=0.01 sB.t=0.01 s時(shí)刻時(shí)刻,的變化率最大的變化率最大C.t=0.02 sC.t=0.02 s時(shí)刻時(shí)刻, ,交流電動(dòng)勢(shì)到達(dá)最大交流電動(dòng)勢(shì)到達(dá)最大D.D.該線圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖該線圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖( (乙乙) )所示所示B B解析解析: :由題圖由題圖( (甲甲) )可知可知,t=0,t=0時(shí)時(shí), ,通過(guò)線圈的磁通量最大通過(guò)線圈的磁通量最大, ,線圈處于中性線圈處于中性面位置面位置.t=0.01 s.t=0.0

4、1 s時(shí)刻時(shí)刻, ,磁通量為零磁通量為零, ,但磁通量變化率最大但磁通量變化率最大, ,所以所以A A錯(cuò)錯(cuò)誤誤,B,B正確正確;t=0.02 s;t=0.02 s時(shí)時(shí), ,交流電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為交流電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為0,0,故故C,DC,D均錯(cuò)誤均錯(cuò)誤. .類型二交變電流的有效值的計(jì)算類型二交變電流的有效值的計(jì)算 例例2 (20212 (2021江蘇蘇州檢測(cè)江蘇蘇州檢測(cè)) )先后用如圖先后用如圖( (甲甲) )、( (乙乙) )所示的電流通過(guò)所示的電流通過(guò)( (丙丙) )圖中的電阻圖中的電阻R,R,那么電流表的示數(shù)分別為多少那么電流表的示數(shù)分別為多少? ?規(guī)律方法規(guī)律方法 幾種常用的電流及其有效值幾種常用的電

5、流及其有效值 跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練2 2 如下圖如下圖, ,圖圖( (甲甲) )和圖和圖( (乙乙) )分別表示正弦脈沖波和方波的交變分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系電流與時(shí)間的變化關(guān)系. .假設(shè)使這兩種電流分別通過(guò)兩個(gè)完全一樣的電阻假設(shè)使這兩種電流分別通過(guò)兩個(gè)完全一樣的電阻, ,那么經(jīng)過(guò)那么經(jīng)過(guò)1 min1 min的時(shí)間的時(shí)間, ,兩電阻消耗的電功之比兩電阻消耗的電功之比W W甲甲WW乙為乙為( ( ) )C C類型三交變電流類型三交變電流“四值的比較和應(yīng)用四值的比較和應(yīng)用 例例3 (20213 (2021四川雅安檢測(cè)改編四川雅安檢測(cè)改編) )在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在水平方向的

6、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, ,有一個(gè)正有一個(gè)正方形閉合線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方形閉合線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng), ,線圈的匝數(shù)為線圈的匝數(shù)為N=100N=100匝匝, ,邊邊長(zhǎng)為長(zhǎng)為20 cm,20 cm,電阻為電阻為10 ,10 ,轉(zhuǎn)動(dòng)頻率轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f=50 Hz,f=50 Hz,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T,0.5 T,求求: :(1)(1)外力驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的功率外力驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的功率; ;(2)(2)當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至線圈平面與中性面的夾角為當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至線圈平面與中性面的夾角為3030時(shí)時(shí), ,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的大小勢(shì)及感應(yīng)電流的大小; ;(3)(3)

7、線圈由中性面轉(zhuǎn)至與中性面成線圈由中性面轉(zhuǎn)至與中性面成6060角的過(guò)程中角的過(guò)程中, ,通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量荷量. .審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)題干關(guān)鍵題干關(guān)鍵獲取信息獲取信息轉(zhuǎn)動(dòng)頻率轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f=50 Hzf=50 Hz可求出周期或角速度可求出周期或角速度(=2f)(=2f)閉合線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)閉合線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)外力驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的功率等于外力驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的功率等于線圈中交變電流的功率線圈中交變電流的功率答案答案: :(1)1.97(1)1.9710104 4 W W(2)314 V(2)314 V31.4 A31.4 A(3)0.1 C(3)0.1 C規(guī)律方法規(guī)律方法“四值的應(yīng)用四值的應(yīng)用(

8、1)(1)瞬時(shí)值瞬時(shí)值: :根據(jù)電流的瞬時(shí)值可以計(jì)算線圈某一時(shí)刻的受力情況根據(jù)電流的瞬時(shí)值可以計(jì)算線圈某一時(shí)刻的受力情況. .(2)(2)峰值峰值: :在研究電容器的耐壓值時(shí)在研究電容器的耐壓值時(shí), ,只能用峰值只能用峰值. .(3)(3)有效值有效值: :根據(jù)一段時(shí)間根據(jù)一段時(shí)間( (一個(gè)周期一個(gè)周期) )熱效應(yīng)求解有效值的大小熱效應(yīng)求解有效值的大小, ,主主要應(yīng)用在以下幾種情況要應(yīng)用在以下幾種情況: :計(jì)算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量計(jì)算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量( (如功率、熱量如功率、熱量).).交流電表的讀數(shù)交流電表的讀數(shù). .電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓、額定電流電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓、額定電流. .

9、保險(xiǎn)絲的熔斷電流保險(xiǎn)絲的熔斷電流. .(4)(4)平均值平均值交變電流圖象中圖線與時(shí)間軸所圍面積與所用時(shí)間的比值交變電流圖象中圖線與時(shí)間軸所圍面積與所用時(shí)間的比值. . 跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練3 (20213 (2021江蘇無(wú)錫檢測(cè)江蘇無(wú)錫檢測(cè)) )小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度場(chǎng)中以恒定的角速度繞垂直于磁場(chǎng)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)繞垂直于磁場(chǎng)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng), ,線圈匝數(shù)線圈匝數(shù)n=100,n=100,穿穿過(guò)每匝線圈的磁通量過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間隨時(shí)間t t按正弦規(guī)律變化按正弦規(guī)律變化, ,如下圖如下圖. .發(fā)電機(jī)內(nèi)阻發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r=5.0 ,r=5.0 ,外電路電

10、阻外電路電阻R=95 ,R=95 ,求求: :(1)(1)一個(gè)周期內(nèi)線圈發(fā)熱產(chǎn)生的熱量一個(gè)周期內(nèi)線圈發(fā)熱產(chǎn)生的熱量; ;答案答案: :(1)0.157 J(1)0.157 J(2)(2)線圈從中性面起轉(zhuǎn)動(dòng)半周的過(guò)程中線圈從中性面起轉(zhuǎn)動(dòng)半周的過(guò)程中, ,流過(guò)流過(guò)R R的電荷量的電荷量. .答案答案: :(2)2(2)21010-2-2 C C隨堂演練隨堂演練 檢測(cè)效果檢測(cè)效果1.(20211.(2021河南駐馬店檢測(cè)河南駐馬店檢測(cè)) )一邊長(zhǎng)為一邊長(zhǎng)為L(zhǎng) L的正方形單匝線框繞垂直于勻強(qiáng)磁的正方形單匝線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)場(chǎng)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng), ,線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e e隨時(shí)間隨時(shí)間t t的變化情況如下圖的變化情況如下圖. .勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,B,那么結(jié)合圖中所給信息可判定那么結(jié)合圖中所給信息可判定( ( ) )D DB B3.(20213.(2021遼寧撫順檢測(cè)遼寧撫順檢測(cè)) )一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交流電的圖象如下圖一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交流電的圖象如下圖, ,由圖象可知由圖象可知( ( ) )A.A.該交流電的頻率是該交流電的頻率是0.02 Hz0.02 HzB.B.該交流電的最大值是該交流電的最大值是20 A,20 A,有效值是有效值是14.1 A14.1 AC.C.該