高三物理复习 交变电流的产生和描述导学案（无答案）

一岗双责落实还不到位。受事务性工作影响，对分管单位一岗双责常常落实在安排部署上、口头要求上，实际督导、检查的少，指导、推进、检查还不到位。交变电流的产生和描述课题交变电流的产生和描述第 课时共 课时授课教师授课时间一、学习目标：1.掌握交变电流的产生和规律2.知道描述交变电流的物理量二、学习策略：考点一、交变电流的产生和变化规律基础自测：1交变电流大小和方向随时间做 变化的电流2正弦交流电(1)产生：在匀强磁场中，(2)中性面定义：特点：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 ，线圈每经过 一次，电流的方向就改变一次(3)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为 曲线1.(单选)关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是()A线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向不变B线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次C线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都改变一次D线圈每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变一次共同探讨：1.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)函数图象磁通量mcos tBScos t电动势eEmsin tnBSsin t电压uUmsin tsin t电流iImsin tsin t2.两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，SB，最大，0，e0，i0，电流方向将发生改变(2)线圈平面与中性面垂直时，SB，0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变 考点二、描述交变电流的物理量基础自测1交变电流的周期和频率的关系：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：让交流与恒定电流分别通过大小 的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的 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(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I，U，E.3平均值：nBL.2.(单选)小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示此线圈与一个R10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是()A交变电流的周期为0.125 sB交变电流的频率为8 HzC交变电流的有效值为 AD交变电流的最大值为4 A(单选)(2015沈阳质检)如图所示为一交流电压随时间变化的图象每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定根据图中数据可得，此交流电压的有效值为()A7.5 VB8 VC2 V D3 V共同探讨：交变电流的“四值”的比较 物理含义重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值eEmsin t计算线圈某一时刻的受力情况峰值最大的瞬时值EmnBSIm确定用电器的耐压值，电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值E U I(1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量)(2)交流电表的测量值(3)电器设备标注的额定电压、额定电流(4)保险丝的熔断电流平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值计算通过电路截面的电荷量例题：如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 ，外接电阻R9 ，匀强磁场的磁感应强度BT，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时问：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈转过 s时电动势的瞬时值多大？(3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经 s通过电阻R的电荷量是多少？ 三、目标检测：1(多选)(2015广东肇庆模拟)一个矩形线圈在匀强磁场中转动，它产生的交流电动势为e220sin 100t(V)关于这个交变电流，下列说法中正确的是()A交变电流的频率为100 HzB该电动势的有效值为220 VC线圈转动的角速度50 rad/sDt0时，线圈平面处于中性面2.(单选)(2015江西九所重点中学联考)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)则线框内产生的感应电流的有效值为()A.B.C. D.3.(单选)(2013高考福建卷)如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10sin 10t(V)，则()A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的有效值为10 V C外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A4.(多选)面积为S、阻值为R的金属框放置在匀强磁场中，磁场方向与金属框平面垂直，磁感应强度随时间的变化规律BB0sin t，则()A金属框中产生的电动势的最大值为B0SB金属框中电流的有效值为C在一个周期内金属框产生的焦耳热为D在第一个周期内流过某截面的电量为5(多选)(2015武汉模拟)图甲、图乙分别为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分下列说法正确的是()A图甲、图乙均表示交流电B图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin 100t(V)C图甲所示电压的有效值为20 VD图乙所示电压的有效值为10 V6(多选)(2015湖南十二校联考)如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，其电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B.若线圈从图示位置开始以角速度绕轴OO匀速转动，则以下判断正确的是()A图示位置线圈中的感应电动势最大，为EmBL2B闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为eBL2sin tC线圈从图示位置转过180的过程中，流过电阻R的电荷量为qD线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q学 习效 果反 思 学生对于交流电的四值描述容易