2019-2020年高中物理交變電流全章復(fù)習(xí)課教案人教版第二冊(cè)

1、一、教學(xué)目的：復(fù)習(xí)本章的基礎(chǔ)知識(shí)，讓學(xué)生對(duì)本章知識(shí)有系統(tǒng)的了解。二、教學(xué)重點(diǎn)：基礎(chǔ)知識(shí)三、教學(xué)難點(diǎn)：應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題四、教學(xué)方法：討論+引導(dǎo)五、教學(xué)用具：投影儀、投影片六、教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)：這一章學(xué)習(xí)了交變電流的知識(shí)。電網(wǎng)中供應(yīng)的就是交變電流，所以這章的知識(shí)具有廣泛的應(yīng)用。討論、思考并回答（投影）：1什么是正弦式交變電流？2什么是交變電流的最大值？什么是交變電流的有效值？正弦式電流的最大值和有效值有什么關(guān)系？寫(xiě)出交變電流的一般表達(dá)式。3交變電流的周期和頻率有什么關(guān)系？4電感對(duì)交流有什么作用？為什么會(huì)有這種作用？5交變電流為什么能通過(guò)電容器？6變壓器的原線圈和副線圈之間并沒(méi)有

2、導(dǎo)線相連，電能為什么能從原線圈到達(dá)副線圈？什么是理想變壓器？理想變壓器原副線圈兩端電壓、線圈中電流與匝數(shù)之間有何關(guān)系？（二）知識(shí)結(jié)構(gòu)W1MBEII:I國(guó)交耀歸產(chǎn)主腳現(xiàn)規(guī)翟（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)分析1交變電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)如圖1所示，發(fā)電機(jī)原理演示器激磁線圈接6V直流電，兩個(gè)電刷分別與兩個(gè)完整2.正弦交流電的產(chǎn)生電違流環(huán)接觸，通過(guò)導(dǎo)線連接到演示電表的G擋手握搖柄轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子線圈，使于零經(jīng)過(guò)時(shí)間t線圈轉(zhuǎn)過(guò)st角，這時(shí)ab邊的線速度繞oo軸、從線圈平面跟磁感線垂直的位置開(kāi)始做逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)此時(shí)，線圈都不切割磁感線，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等有交流電產(chǎn)生如圖3所示設(shè)矩形線圈abed以角速度s當(dāng)閉合矩形線圈在勻強(qiáng)

3、磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸線做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閉合線圈|線圈由中性面開(kāi)始稍慢些連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)， 就可以觀察到電表指針在零點(diǎn)左右擺動(dòng)，同時(shí)還可觀察線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中感應(yīng)電流方向改變規(guī)律方向跟磁感線方向夾角等于st，設(shè)ab邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，bd邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e2BLsin2T/4時(shí)間，wt=n/2,ab邊和cd邊都Em來(lái)表示，Em=BSW則e用=Emsin由上式知，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈里產(chǎn)動(dòng)勢(shì)是按正弦規(guī)律變化的.i=Isinwtm路端電壓u=iR=IRsinwt，令Um=IR,則mmu=Usinwtm如果線圈從如圖4所示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流

4、和路端電壓將按余弦規(guī)律變化e=Ecoswtmi=Icoswtmu=Umcoswt3中性面當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)至線圈平面垂直于磁感線位置時(shí),各邊都不切割磁感線,線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流， 這個(gè)特定位置叫做中性面應(yīng)注意： 中性面在垂直于磁場(chǎng)位置線圈通過(guò)中性面時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量最大 線圈平面通過(guò)中性面時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零線圈平面每轉(zhuǎn)過(guò)中性面時(shí),線圈中感應(yīng)電流方向改變一次,轉(zhuǎn)動(dòng)一周線圈兩次通過(guò)中性面,故一周里線圈中電流方向改變兩次4正弦交流電的圖象繞垂直于磁感線的軸做勻角速轉(zhuǎn)線圈里產(chǎn)生正弦交流矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,動(dòng),電當(dāng)（0,/4）時(shí)間內(nèi),線圈中感應(yīng)電動(dòng)線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),在一個(gè)周期中：在勢(shì)從0達(dá)到tT/4,/2）

5、時(shí)間內(nèi),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從最（/2最大值在大值減小到0在,EtTTmEmtT3/4)時(shí)間內(nèi),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（0增加到負(fù)的最大值-在 3/4,）時(shí)間內(nèi),線圈從mtTTTE中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的值從負(fù)的最大值-E減小到0tBSsint當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟磁感線平行的位置時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)垂直切割磁感線，sinwt=1,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，根據(jù)閉合電路歐姆定律：，令，則:電路中的感應(yīng)電流、路端電壓與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律相同，如圖5所示（四）鞏固練習(xí)（投影）：1、思考鉗形電流表的工作原理？（課本P234B組第（1）題）2、課本P234第（6）題3、課本P234A組第（4）題說(shuō)明：一、關(guān)于交變電流的幾個(gè)基本問(wèn)題1產(chǎn)生

6、交變電流的基本原理交變電流的產(chǎn)生，一般都是借助于電磁感應(yīng)現(xiàn)象得以實(shí)現(xiàn)的所以說(shuō)產(chǎn)生交變電流的基本原理就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象所遵循的法拉第電磁感應(yīng)定律2產(chǎn)生交變電流的基本方式產(chǎn)生交變電流的基本方式是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)3交變電流的基本規(guī)律當(dāng)線圈匝數(shù)為N,面積為S，以角速度s在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸做勻速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：e=Esin（st+）m當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，交變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取得最大值：而稱為初相，實(shí)質(zhì)上是初始時(shí)刻線圈平面與中性面之間的夾角當(dāng)線圈閉合時(shí)，電路中的交變感應(yīng)電流的規(guī)律相應(yīng)地表示為：4交變電流的有效值（1）有效值是根據(jù)

7、電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的在周期的整數(shù)倍時(shí)間內(nèi)（一般交變電流周期較短，如市電周期僅為002s,因而對(duì)于我們所考察的較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)說(shuō)，基本上均可以視為周期的整數(shù)倍），如果在相等交變電流與某恒定電流分別流過(guò)相同的電阻時(shí)所發(fā)熱量相同，則將該恒定電流的數(shù)值叫做該交變電流的有效值（2）一般交變電流表直接測(cè)出來(lái)的是交變電流的有效值；一般用電器銘牌上直接標(biāo)出來(lái)的是交變電流的有效值；一般不做任何說(shuō)明而指出的交變電流的數(shù)值都是指電流的有效值（3）交變電流的有效值、U、I與其相應(yīng)的最大值、U、I間的關(guān)系為：mmm上面關(guān)系式只適用于線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交變電流，對(duì)于用其它方式產(chǎn)生的其他交變電流，其有效值與最

8、大值間的關(guān)系一般與此不同，應(yīng)根據(jù)有效值的定義具體分析二、關(guān)于理想變壓器的幾個(gè)基本問(wèn)題1理想變壓器的構(gòu)造、作用、原理及特征構(gòu)造：兩組線圈（原、副線圈）繞在同一個(gè)閉合鐵芯上構(gòu)成變壓器 作用：在輸送電能的過(guò)程中改變電壓原理：其工作原理是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.特征：正因?yàn)槭抢秒姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象來(lái)工作的，所以變壓器只能在輸送交變電流的電能過(guò)程中改變交變電壓.2理想變壓器的理想化條件及其規(guī)律.在理想變壓器的原線圈兩端加交變電壓U后，由于電磁感應(yīng)的原因，原、副線圈中都將1產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E=E=忽略原、副線圈內(nèi)阻，有：，另外，考慮到鐵心的導(dǎo)磁作用而且忽略漏磁，即認(rèn)為在任意時(shí)刻穿過(guò)原、副線

9、圈的磁感線條數(shù)都相等，于是又有：由此便可得理想變壓器的電壓變化規(guī)律為：在此基礎(chǔ)上再忽略變壓器自身的能量損失（一般包括線圈內(nèi)能量損失和鐵芯內(nèi)能量損失這兩部分，分別俗稱為“銅損”和“鐵損”），有：P=P12而P1=I2U2P2=I2U2于是又得理想變壓器的電流變化規(guī)律為：由此可見(jiàn)：（1）理想變壓器的理想化條件一般指的是：忽略原、副線圈內(nèi)阻上的分壓，忽略原、副線圈磁通量的差別，忽略變壓器自身的能量損耗（實(shí)際上還忽略了變壓器原、副線圈電路的功率因數(shù)的差別）（2）理想變壓器的規(guī)律實(shí)質(zhì)上就是法拉第電磁感應(yīng)定律和能的轉(zhuǎn)化與守恒定律在上述理想條件下的新的表現(xiàn)形式（三）針對(duì)訓(xùn)練題：1、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞著垂

10、直磁感線方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈通過(guò)中性面時(shí)，列說(shuō)法中正確的是（）A、穿過(guò)線圈的磁通量最大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大.E、穿過(guò)線圈的磁通量等于零，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大.穿過(guò)線圈的磁通量等于零，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零.某電子元件兩極間允許加的最大直流電壓是100V,能否給它接上100V的交流I為什么?答：不能。因?yàn)榻?00V的交流電壓，其峰值將達(dá)到141V。3用一個(gè)強(qiáng)磁鐵可以判斷燈泡中的電流是交流還是直流，請(qǐng)說(shuō)明你的做法并講清答：燈泡通電后，讓強(qiáng)磁鐵靠近燈絲，若燈絲清淅，則為直流電，若模糊，則為交流電4一個(gè)變壓器有兩個(gè)線圈，若你手邊有交流電源，導(dǎo)線，交流電壓表，你怎樣確定這兩個(gè)線圈的匝數(shù)?答：

11、根據(jù)電壓比公式確定。即，5交流電壓U=314sin314tV，加在一個(gè)“220V40W”的白熾燈泡上，請(qǐng)問(wèn)：（1）這個(gè)燈泡能正常發(fā)光嗎？（2）如果用多用電表交流檔去測(cè)量通過(guò)這個(gè)燈泡的電流，讀數(shù)應(yīng)該是多大？（3）寫(xiě)出電流瞬時(shí)值的表達(dá)式.答：能律周期性變化的次數(shù)不同， 一種是變化一次， 一種是變化兩次， 這兩種發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的正弦式交流電的頻率都是50Hz,它們的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度各是多少轉(zhuǎn)每分？答：變化一次：300轉(zhuǎn)每分鐘,變化兩次：150轉(zhuǎn)每分鐘007如圖，可以將電壓升高供給電燈的變壓器是（B）C、穿過(guò)線圈的磁通量最大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零D、2、I=p/U=e.i8A斗i=0寶sij2*（3片大

12、中型汽輪發(fā)電機(jī)有sin4tA兩種Ira周暉別是轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一8為了安全，機(jī)床上照明用的電壓是36V,這個(gè)電壓是把220V的電壓降壓后得到的，(A)(B)C)(D)如果變壓器的原線圈1100匝，副線圈是多少匝？用這臺(tái)變壓器是給40W的燈泡供電，原副線圈的電流各是多少？答：匝=1.1A=0.18A9一座小型水電站輸出功率20KW，輸電電壓是是400V,如果輸電線上的總電阻是1Q,那么輸電線上損失的電功率是多少？用戶得到的電功率是多少？假如用4000V的電壓輸電，則答案分別是多少？232PQ=IRt=2.5X10I答：I=P/U=50AW=P/U=5PQ(A=)IRt=25W0.03m3的水抽到20m高處，現(xiàn)在