高三物理一轮复习《交变电流的产生及其规律》导学案

1、高三物理一轮复习交变电流的产生及其规律导学案（学生用）【学习目标】1、理解交变电流的产生原理。2、掌握交变电流的变化规律及表示方法。3、理解表征交变电流的物理量并能利用相关公式计算。【学习重点和难点】1、交变电流的变化规律及其应用。2、交流电的最大值、有效值的计算。【使用说明及学法指导】先通读教材有关内容，进行知识梳理归纳，再认真限时完成课前预习部分内容，并将自己的疑问记下来（写上提示语、标记符号）。【课前预习案】一、知识点一、交变电流的产生1、交变电流的概念（1）_和_都随时间做周期性变化的电流叫做_，简称_。（2）几种常见的交变电流图形：磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦交变电流。

2、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，将经过两个特殊位置，其特点分别是：(1)中性面（如图a、c、e）：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面。线圈平面处于中性面位置时：A.线圈各边都不切割磁感线，回路产生的感应电动势为_，即感应电流等于_。B.磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以线圈平面的磁通量_，磁通量的变化率为_。(2)线圈平面跟中性面垂直时（如图b、d）：线圈平面与磁感线_，磁通量为_。线框的ab、cd边垂直切割磁感线，回路产生的感应电动势_。由法拉第电磁感应定律知，线圈的磁通量的变化率_。3、正弦交流电的表达式如线圈经过中性面位置开始计时，瞬时电动势e=_，瞬时电压u=_，瞬时电流i=_。其中，

3、_为线圈产生的交流电动势最大值，_为交流电压的最大值，_为交流电流的最大值，为线圈转动的_，则t为线圈转动的_。4、正弦交流电的图象二、知识点二、表征交流电的物理量1、交流电的周期和频率线圈匀速转动一周，交变电流完成一次周期性变化，这个时间称为交变电流的_。交变电流在1 s内完成周期性变化的_叫做它的频率，周期和频率的关系为_。2、交流电的最大值和有效值（1）交变电流的有效值：是根据电流的_来规定的，让交流电与恒定电流分别通过相同的_，如果在交流电的一个周期内产生的_与恒定电流在相同的_内产生的_相等，这个恒定电流I、电压U就叫做交流电的电流、电压的有效值。（2）正弦交流电的有效值与最大值之间

4、的关系是：E =_,U=_,I=_。（3）使用交流电的电器设备上所标的额定电压和额定电流、交流电压表和电流表测量的交流电数值，都是指交变电流的_值。【课内探究案】探究一、交变电流的产生1图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是()2一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO匀速转动，线圈平面位于如图1甲所示的匀强磁场中通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是()图1At1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大Bt1、t3时刻线圈中感应电流方向改变Ct2、t4时刻线圈中磁通量最大Dt2、t4时刻线圈中感应电动势最小探究二、交变电

5、流的变化规律3.(2011·天津·4)在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图6所示，产生的交变电动势的图象如图7所示，则() 图6图7At0.005 s时线框的磁通量变化率为零Bt0.01 s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311 VD线框产生的交变电动势频率为100 Hz探究三、有关有效值及最大值的计算和综合应用4 如图10所示为一交变电流的it图象，该交变电流的有效值为多少？图105.(2011·四川·20)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈

6、平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A那么()A线圈消耗的电功率为4 WB线圈中感应电流的有效值为2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e4cos tD任意时刻穿过线圈的磁通量为sin t【拓展提升案】1如下图所示的线圈中产生了交变电流的是()2一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示由图可知()A该交流电的电压瞬时值的表达式为u100sin (25t) VB该交流电的频率为25 HzC该交流电的电压的有效值为100 VD若将该交流电压加在阻值为R100 的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W3(2011·湖南师大附中高三月考)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是()A在中性面时，通过线圈的磁通量最大B在中性面时，感应电动势最大C穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D线圈每个周期内通过中性面两次，电流方向改变一次4(2010·浙江温州高三期中)一个矩形线圈在匀强