江蘇省蘇州市藍(lán)纓學(xué)校高二物理《交變電流》教案.doc

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1、江蘇省蘇州市藍(lán)纓學(xué)校高二物理《交變電流》教案一、概念規(guī)律題組1．圖中閉合線圈都在勻強磁場中繞虛線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，不能產(chǎn)生正弦式交變電流的是(　　)2．下面關(guān)于交變電流的說法中正確的是(　　)A．交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓值和電流值是交變電流的峰值B．用交流電流表和電壓表測定的數(shù)值是交變電流的瞬時值C．給定的交變電流數(shù)值，在沒有特別說明的情況下指的都是有效值D．跟交變電流有相同的熱效應(yīng)的直流電數(shù)值是交變電流的有效值3．一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈平面位于如圖1甲所示的勻強磁場中．通過線圈的磁通量Φ隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示

2、，下列說法正確的是(　　)圖1A．t1、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大B．t1、t3時刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C．t2、t4時刻線圈中磁通量最大D．t2、t4時刻線圈中感應(yīng)電動勢最小二、思想方法題組4．兩個完全相同的電熱器，分別通以圖2甲、乙所示的峰值相等的矩形交變電流和正弦交變電流，則這兩個電熱器的電功率之比P甲∶P乙等于(　　)圖2A.∶1B．2∶1C．4∶1D．1∶15．一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖3所示，由圖可知(　　)圖3-6-A．該交流電的電壓的有效值為100VB．該交流電的頻率為25HzC．該交流電壓瞬時值的表達(dá)式為u＝100sin25

3、tVD．若將該交流電壓加在阻值為100Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的功率為50W一、正弦式交流電產(chǎn)生的原理圖4矩形線框繞垂直于勻強磁場的軸O轉(zhuǎn)動時，線圈的兩條邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如圖4所示．設(shè)線圈的匝數(shù)為n，轉(zhuǎn)動角速度為ω，兩對邊分別為l1和l2(其中ab邊為l1，ad邊為l2)．若從中性面開始計時，經(jīng)時間t轉(zhuǎn)到如圖所示位置．則t時間線框轉(zhuǎn)過ωt角．a(chǎn)b邊產(chǎn)生的電動勢e1＝nBl1ω·l2sinωt.cd邊產(chǎn)生的電動勢e2＝nBl1ω·l2sinωt.由右手定則可知：e1和e2環(huán)繞方向相同．故總電動勢e＝e1＋e2＝nBl1l2ωsinωt＝nBSωsinω

4、t.其中nBSω為電動勢的最大值．圖5【例1】如圖5所示，邊長為l的正方形線圈abcd的匝數(shù)為n，ad邊的中點和bc邊的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界上，磁感應(yīng)強度為B，線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路，整個線圈的電阻為r.現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′連線為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，從圖示時刻開始計時，求：(1)閉合電路中電流瞬時值i的表達(dá)式；(2)當(dāng)t＝時，電阻R兩端的電壓值．　-6-[針對訓(xùn)練1]　(2011·天津·4)在勻強磁場中，一矩形金屬框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖6所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖7所示，則(　　)　　　　　圖6　　　　　　　　圖7A．t

5、＝0.005s時線框的磁通量變化率為零B．t＝0.01s時線框平面與中性面重合C．線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311VD．線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz二、正弦式交流電的圖象的應(yīng)用　　物理量　　函數(shù)(從中性面計時)圖象磁通量Φ＝Φmcosωt　＝BScosωt電動勢e＝Emsinωt?。絥BSωsinωt路端電壓u＝Umsinωt　電流i＝Imsinωt　【例2】如圖8(a)所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，并繞過ab、cd中點的軸OO′以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動．若以線圈平面與磁場夾角θ＝45°時為計時起點，如圖(b)所示，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時為

6、正方向．則下面所示的四幅圖中正確的是(　　)圖8-6-[規(guī)范思維]　　　圖9[針對訓(xùn)練2]　(2008·廣東單科·5)小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間成正弦函數(shù)關(guān)系，如圖9所示，此線圈與一個R＝10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他電阻，下列說法正確的是(　　)A．交變電流的周期為0.125sB．交變電流的頻率為8HzC．交變電流的的有效值為AD．交變電流的的最大值為4A三、非正弦交流電有效值的計算方法只有正弦式交變電流才能用的關(guān)系，其他交變電流都不滿足這一關(guān)系，只能根據(jù)有效值的定義進(jìn)行計算．計算時要注意兩點，一：若交變

7、電流正負(fù)半周最大值不相等時，應(yīng)分段計算電熱；二：取一個周期計算電熱．【例3】如圖10所示為一交變電流的i－t圖象，該交變電流的有效值為多少？圖10-6-[針對訓(xùn)練3]　圖11(2011·安徽·19)如圖11所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.電阻為R、半徑為L、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(O軸位于磁場邊界)．則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為(　　)A.B.C.D.四、交流電四值的比較和應(yīng)用物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說明瞬時值交變電流某一時刻的值e＝Emsinωti＝Imsinωt計算線圈某時刻的受力情況

8、峰值最大的