高考地理大一轮复习 第十八章 世界地理 第二节 世界主要地区课件 新人教版 (74)

1、第十二章交变电流第十二章交变电流必考部分必考部分 电磁学电磁学/8-12章章 12.1 交变电流的产生及描述高考研读高考研读 考点要求考点要求命题视角命题视角复习策略复习策略交变电流、交交变电流、交变电流的图象变电流的图象 正弦式交变电正弦式交变电流的函数表流的函数表达式、峰值和达式、峰值和有效值有效值理想变压器理想变压器远距离输电远距离输电实验实验12传感传感器的简单使用器的简单使用 就全国卷而言，就全国卷而言，最近几年单独考查较最近几年单独考查较少，如果考查，通常是少，如果考查，通常是以选择题形式出现主以选择题形式出现主要体现在要体现在“三突出三突出”：一是突出考查交变电流一是突出考查交变

2、电流的产生过程；二是突出的产生过程；二是突出考查交变电流的图象和考查交变电流的图象和交变电流的四值；三是交变电流的四值；三是突出考查变压器一般突出考查变压器一般试题难度不大，且多以试题难度不大，且多以选择题的形式出现选择题的形式出现. 1.复习时，要结合电磁感应知识，强化对交复习时，要结合电磁感应知识，强化对交变电流的产生、有效值与瞬时值的理解并要变电流的产生、有效值与瞬时值的理解并要注意让学生明确交变电流四值适用的场合，要注意让学生明确交变电流四值适用的场合，要做到做到“情、数、形情、数、形”三者相统一三者相统一“情情”就是就是物理情景，即线圈在磁场中转动的情形；物理情景，即线圈在磁场中转动

3、的情形；“数数”就是用数学表达式表示交变电流的产生就是用数学表达式表示交变电流的产生过程；过程；“形形”就是用图象表示交变电流的产生就是用图象表示交变电流的产生过程在这三者中已知其一，便知其二过程在这三者中已知其一，便知其二 2.对变压器相关内容的复习要注意两个方对变压器相关内容的复习要注意两个方面：一是变压器原、副线圈电路中的电流、电面：一是变压器原、副线圈电路中的电流、电压与电功率的求解，理解相应的制约关系，理压与电功率的求解，理解相应的制约关系，理解并学会动态变化过程的分析；二要掌握应用解并学会动态变化过程的分析；二要掌握应用变压器进行远距离输电的分析变压器进行远距离输电的分析.交变电流

4、知识体系交变电流知识体系第第1节节 交变电流的产生及描述交变电流的产生及描述栏栏 目目 导导 航航1234抓知识点抓重难点课时跟踪检测抓易错点抓知识点抓知识点 用心研读用心研读 领悟细微深处领悟细微深处1一、交变电流一、交变电流1定义：大小和方向都随时间做定义：大小和方向都随时间做 的电流叫作交变电流的电流叫作交变电流2图象：如图所示，图象：如图所示，图图 所示电流都属所示电流都属于交变电流，图于交变电流，图 所示电流属于所示电流属于恒定电流恒定电流图图 所示电流属于正弦式交变电流所示电流属于正弦式交变电流周期性变化周期性变化甲、乙、丙、丁甲、乙、丙、丁戊戊甲甲如下图甲、乙所示的电流属于交变电

5、流吗？如下图甲、乙所示的电流属于交变电流吗？答案：答案：不属于，交变电流的根本依据是电流方向做周期性变化不属于，交变电流的根本依据是电流方向做周期性变化即时突破即时突破二、正弦式交变电流的产生和变化规律二、正弦式交变电流的产生和变化规律1产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕 方向的轴匀速转动时，方向的轴匀速转动时，可产生正弦式交变电流可产生正弦式交变电流2中性面及其特点中性面及其特点(1)定义：与磁场方向定义：与磁场方向 的平面的平面(2)特点：特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量 ，磁通量的变化率为，磁通量的变化率为

6、，感，感应电动势为应电动势为 线圈转动一周，线圈转动一周， 经过中性面，线圈每经过中性面一次，电流的方向就改经过中性面，线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次变一次垂直磁场垂直磁场垂直垂直最大最大零零2次次加深理解加深理解中性面及其垂面的比较中性面及其垂面的比较中性面中性面中性面的垂面中性面的垂面含义含义线圈平面与线圈平面与磁场方向垂直磁场方向垂直线圈平面与线圈平面与磁场方向平行磁场方向平行磁通量磁通量最大最大(BS)磁通量的变化率磁通量的变化率0感应电动势感应电动势0最大最大(nBS)电流方向电流方向发生改变发生改变方向不变方向不变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

7、面位置开始计图象：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，其图象为时，其图象为 曲线，如图所示曲线，如图所示正弦正弦4变化规律变化规律(线圈在中性面位置开始计时线圈在中性面位置开始计时)(1)电动势电动势e随时间变化的规律：随时间变化的规律：eEmsint.(2)电压电压u随时间变化的规律：随时间变化的规律：u.(3)电流电流i随时间变化的规律：随时间变化的规律：i .其中其中等于线圈转动的等于线圈转动的 ，Em .UmsintImsint角速度角速度nBl1l2nBS判断正误判断正误1矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流矩形线圈在匀强磁场中匀速转动

8、时，一定会产生正弦式交变电流( )2线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大最大( )3矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方向发生改变电流方向发生改变( )即时突破即时突破一次周期性一次周期性 转一周转一周 秒秒(s) 1 s内完成周期性变化内完成周期性变化 2交变电流的交变电流的“四值四值”(1)瞬时值：交变电流瞬时值：交变电流的值，是时间的函数的值，是时间的函数(2)峰值：交变电流的电流或电压所

9、能达到的峰值：交变电流的电流或电压所能达到的 (3)有效值：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交变电流有效值：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交变电流的一个周期内的一个周期内 相等，则这个恒定电流相等，则这个恒定电流I、恒定电压、恒定电压U就是这个交变电就是这个交变电流的有效值流的有效值某一时刻某一时刻最大值最大值产生的热量产生的热量(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I ，U ，E .(5)平均值：交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值，其数值可以用平均值：交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值，其数

10、值可以用 计算计算电阻电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，与交流电源按照图甲所示方式连接，R110 ，R220 .合上开关合上开关S后，通过电阻后，通过电阻R2的正弦式交变电流的正弦式交变电流i随时间随时间t变化的情况如图乙所变化的情况如图乙所示则示则()即时突破即时突破抓重难点抓重难点 动手演练动手演练 掌握提分技巧掌握提分技巧2描述交变电流有两种方法，即图象法和函数表达式法，两种方法可相互转化描述交变电流有两种方法，即图象法和函数表达式法，两种方法可相互转化.重难点重难点 1正弦交变电流的产生及变化规律正弦交变电流的产生及变化规律 如图所示，匀强磁场的磁感应强度如图所示，匀强磁场

11、的磁感应强度B0.5 T，匝数，匝数n50的矩形线圈，的矩形线圈，绕转轴绕转轴OO垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为L25 cm，宽为，宽为d20 cm，线，线圈每分钟转动圈每分钟转动1 500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时，转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时，求：求：(1)交流感应电动势交流感应电动势e的瞬时值表达式；的瞬时值表达式；(2)若每匝线圈本身电阻若每匝线圈本身电阻r0.02 ，外接一只阻值为，外接一只阻值为13 的电阻，使线圈和外电路构成闭合电路，写出的电阻，使线圈和外电路构成闭合电路，写出交变电流

12、交变电流i的瞬时值表达式，并计算交变电流的有效的瞬时值表达式，并计算交变电流的有效值是多大？线圈每转一周能产生多少焦耳热？值是多大？线圈每转一周能产生多少焦耳热？例例 1提分秘笈提分秘笈解析：解析：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生交变电流，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生交变电流，交变电流的最大值为交变电流的最大值为EmNBS，角速度与转速的关系为，角速度与转速的关系为2n，若将线圈的转速，若将线圈的转速加倍，感应电动势的最大值也将变为原来的二倍，角速度也变为原来的二倍，产生加倍，感应电动势的最大值也将变为原来的二倍，角速度也变为原来的二倍，产生的电动势

13、为的电动势为e2Emsin2t.所以所以D项正确，项正确，A、B、C项错误项错误答案：答案：D跟踪训练跟踪训练 1(多选多选)如下图所示，甲、乙为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按如下图所示，甲、乙为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压波形是正弦函数图象的一部分下列说法正确的是正弦规律变化，图乙所示的电压波形是正弦函数图象的一部分下列说法正确的是()A图甲、图乙均表示交变电流图甲、图乙均表示交变电流B图甲所示电压的瞬时值表达式为图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin100t(V)C图乙所示电压的有效值为图乙所示电压的有效值为20 VD图乙所示电压的有效值为图乙所

14、示电压的有效值为10 V重难点重难点 2交变电流有效值的计算交变电流有效值的计算 例例 2提分秘笈提分秘笈(2016届临沂高三月考届临沂高三月考)电压电压u随时间随时间t的变化情况如下图所的变化情况如下图所示，求电压的有效值？示，求电压的有效值？跟踪训练跟踪训练 2重难点重难点 3交变电流交变电流“四值四值”的理解及应用的理解及应用例例 3(1)电压表和电流表示数？电压表和电流表示数？(2)电阻电阻R上所消耗的电功率是多少？上所消耗的电功率是多少？(3)由图示位置转过由图示位置转过90的过程中，通过的过程中，通过R的电量是多少？的电量是多少？跟踪训练跟踪训练 3抓易错点抓易错点 亲身体会亲身体

15、会 击破薄弱环节击破薄弱环节3一台发电机的结构示意图如图所示，其中一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状，极，它们的表面呈半圆柱面形状，M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐中心的固定转轴匀速转动磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应向磁场若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势电动势e随时间随时间t变化规律

16、的是变化规律的是()例例 1易错点易错点 1对均匀辐向磁场认识不清对均匀辐向磁场认识不清 【答案】【答案】D【错后感悟】受正弦交流发电机的影响及对均匀辐向磁场认识不清，错误地【错后感悟】受正弦交流发电机的影响及对均匀辐向磁场认识不清，错误地以为矩形线圈在均匀辐向磁场中匀速转动产生的感应电动势也按正弦规律变化造以为矩形线圈在均匀辐向磁场中匀速转动产生的感应电动势也按正弦规律变化造成错解的根本原因是不分析具体情境，由思维定式得出错误结论成错解的根本原因是不分析具体情境，由思维定式得出错误结论.一个固定的矩形线圈一个固定的矩形线圈abcd处于范围足够大的可变化的匀强磁场中，如处于范围足够大的可变化的

17、匀强磁场中，如图所示，该匀强磁场由一对异名磁极产生，磁极以图所示，该匀强磁场由一对异名磁极产生，磁极以OO为轴匀速转动在为轴匀速转动在t0时刻，时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极磁场的方向与线圈平行，磁极N离开纸面向外转动规定由离开纸面向外转动规定由abcda方向的感方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间随时间t变化的图象是变化的图象是()例例 2易错点易错点 2磁极转动与线圈转动的不同磁极转动与线圈转动的不同 【解析】【解析】磁极以磁极以OO为轴匀速转动可等效为磁场不变，线圈向相反方向转动，为轴匀速转动可等效为磁场不变，线圈向相反方向转动，在在t0

18、时刻，磁场的方向与线圈平面平行，感应电流最大，产生的感应电流方向为时刻，磁场的方向与线圈平面平行，感应电流最大，产生的感应电流方向为abcda，为正值，且交变电流按余弦规律变化，为正值，且交变电流按余弦规律变化，C项正确项正确【答案】【答案】C【错后感悟】忽视磁极转动与线圈转动的不同，错选【错后感悟】忽视磁极转动与线圈转动的不同，错选D项磁极转动可等效为项磁极转动可等效为线圈向相反方向转动，通过右手定则判断感应电流方向，也可通过判断线圈中磁通线圈向相反方向转动，通过右手定则判断感应电流方向，也可通过判断线圈中磁通量的变化，借助楞次定律判断感应电流方向量的变化，借助楞次定律判断感应电流方向.(2016届河北邢台期末届河北邢台期末)在图示电路中，电阻在图示电路中，电阻R1与电阻与电阻R2的阻值均为的阻值均为R，和和R1并联的并联的D为理想二极管为理想二极管(正向电阻可看成零，反向电阻可看成无穷大正向电阻可看成零，反向电阻可看