【優(yōu)化方案】高考物理總復習 第13章第一節(jié) 交變電流的產(chǎn)生和描述 電感和電容對交變電流的影響課件 大綱 

1、2021/8/11 星期三1第一節(jié)交變電流的產(chǎn)生和描述電感和電容對交變電流的影響2021/8/11 星期三2課堂互動講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練第一節(jié)交變電流的產(chǎn)生和描述電感和電容對交變電流的影響基礎知識梳理2021/8/11 星期三3基礎知識梳理一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1交變電流：_和_都隨時間做周期性變化的電流叫交變電流2正弦交變電流(1)特點：隨時間按正(余)弦規(guī)律變化的交變電流(2)產(chǎn)生：如圖1311所示，將線圈置于勻強磁場中，并繞垂直于_的軸做勻速轉動大小方向磁感線2021/8/11 星期三4圖13112021/8/11 星期三5(3)變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計時)電動勢(

2、e)：e_電壓(u)：u_電流(i)：i_(4)圖象(如圖1312)EmsintUmsintImsint圖13122021/8/11 星期三62峰值和有效值(1)峰值：交變電流的峰值是它能達到的_(2)有效值：讓交流與恒定電流分別通過大小_的電阻，如果在交流的一個周期內它們產(chǎn)生的_相等，則這個恒定電流I、恒定電壓U就是這個交變電流的有效值最大值相同熱量2021/8/11 星期三74相位：在正弦交變電流的公式UEmsin(t)中，t叫_，叫_，兩支交流的相位之差叫做它們的_相位初相位相位差2021/8/11 星期三82021/8/11 星期三9三、電感和電容對交變電流的作用感抗容抗物理意義電感線

3、圈對交變電流阻礙作用的大小電容器對交變電流阻礙作用的大小相關因素線圈的_、交變電流的頻率電容器的_、交變電流的頻率作用特點通直流、_、通低頻、_通交流、_，通高頻、_自感系數(shù)阻交流阻高頻電容隔直流阻低頻2021/8/11 星期三10課堂互動講練一、正弦式電流的變化規(guī)律1正弦式電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計時)2021/8/11 星期三112021/8/11 星期三122021/8/11 星期三132.交變電流瞬時值表達式的書寫基本思路(1)確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象或由公式EmnBS求出相應峰值(2)明確線圈的初始位置，找出對應的函數(shù)關系式如：線圈從中性面開始轉動，則it圖象

4、為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImsint.線圈從垂直中性面開始轉動，則it圖象為余弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImcost.2021/8/11 星期三14特別提醒：在交變電流的產(chǎn)生過程中，要特別注意兩個特殊位置的不同特點(1)線圈平面與中性面重合時，SB，最大，/t0，e0，i0，電流方向將發(fā)生改變(2)線圈平面與中性面垂直時，SB，0，/t最大，e最大，i最大，電流方向不改變2021/8/11 星期三151如圖1313所示，單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，其轉動軸線OO與磁感線垂直已知勻強磁場的磁感應強度B1 T，線圈所圍面積S0.1 m2，轉速12 r/min.若從中性面開始計時，則線圈中產(chǎn)生的

5、感應電動勢的瞬時值表達式應為()Ae12sin120t(V)Be24sin120t(V)Ce0.04sin0.4t(V)De0.4cos2t(V)即時應用2021/8/11 星期三16圖13132021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18二、對交變電流“四值”的比較和理解1交變電流的瞬時值、峰值、有效值、平均值的比較2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三202021/8/11 星期三212.對交變電流有效值的理解交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(電流通過電阻生熱)進行定義的，所以進行有效值計算時，要緊扣電流通過電阻生熱(或熱功率)進行計算注意“三同”：即“相

6、同電阻”，“相同時間”內產(chǎn)生“相同熱量”計算時“相同時間”要取周期的整數(shù)倍，一般取一個周期注意：在交流電路中，電壓表、電流表等電工儀表的示數(shù)均為交變電流的有效值在沒有具體說明的情況下，所給出的交變電流的電壓、電流指的是有效值2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三232(2011年青島模擬)已知某電阻元件在正常工作時，通過它的電流按如圖1314所示的規(guī)律變化今與這個電阻元件串聯(lián)一個多用電表(已調至交流電流擋)，則多用電表的讀數(shù)為()A4 A B 4 AC5 A D5 A圖1314即時應用2021/8/11 星期三242021/8/11 星期三25經(jīng)典題型探究題型一交流電的描述

7、(2010年高考廣東理綜卷)如圖1315是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的()A周期是0.01 sB最大值是311 VC有效值是220 VD表達式為u220sin 100t(V)例12021/8/11 星期三26圖13152021/8/11 星期三27【解析】由交變電流的圖象知，周期是0.02 s，A錯誤；最大值是311 V，B正確；有效值是220 V，C正確；瞬時值表達式為u311sin 100t(V)，D錯誤【答案】BC2021/8/11 星期三28 (滿分樣板16分)一個電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO以如

8、圖1316所示的角速度勻速轉動，外電路電阻為R.題型二交流電“四值”的計算例2圖13162021/8/11 星期三29(1)在圖中標出此刻線圈感應電流的方向(2)線圈轉動過程中感應電動勢的最大值有多大？(3)線圈平面與磁感線夾角為60時的感應電動勢為多大？(4)設發(fā)電機由柴油機帶動，其他能量損失不計，線圈轉一周，柴油機做多少功？(5)從圖示位置開始，線圈轉過60的過程中通過R的電量是多少？(6)圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？2021/8/11 星期三302021/8/11 星期三312021/8/11 星期三32【答案】見解析2021/8/11 星期三33 如圖1317所示，交流發(fā)電機轉子

9、有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，線圈勻速轉動的角速度為，線圈的電阻為r，外電路電阻為R.當線圈由圖中實線位置勻速轉動90到達虛線位置過程中，試問：(1)通過R的電荷量q為多少？(2)R上產(chǎn)生的電熱QR為多少？(3)外力做的功W為多少？題型三交變電流的綜合問題分析例32021/8/11 星期三34圖13172021/8/11 星期三35【思路點撥】(1)計算通過截面的電荷量q應該用電流的平均值(2)求電熱應該用有效值，可以先求電路的總電熱Q，然后再按照內外電阻之比求R上產(chǎn)生的電熱QR.(3)根據(jù)能量守恒定律，外力做功的過程是機械能向電能轉化的過程，電流通過電阻而發(fā)熱，又將電能轉化為內能，即產(chǎn)生電熱2021/8/11 星期三362021/8/11 星期三372021/8/11 星期