高二物理导学案

1、第二章 交变电流导学案编稿：甘生存交变电流自主学习案.叫做交流电；叫做正弦交流电。.线圈位于中性面时， 穿过线圈的磁通量最 ，磁通量的变化率最 ,感应电动势最圈里能产生交变电流2、当abcd线圈在磁场中绕 OO轴转动时，哪些边切割磁感线3、当ab边向右、cd边向左运动时，线圈中感应电流的方向线圈转一周，感应电流方向改变 次。探究二、交变电流的变化规律1、设线圈平面从中性面开始转动， 角速度是3。 经过时间t,线圈转过的角度是 wt, ab边的线速度V的方向跟磁感线方向间的夹角也等于3t ,如右图所示。设 ab边长为Li, bc边长L2, 磁感应弓虽度为 B,这时ab边产生的感应电动势 多大线圈

2、中的电流方向要发生改变 ；线圈平行于中 性面时，穿过线圈的磁通量最 ,磁通量的变 化最,感应电动势最。.交变电流的瞬时值：如线圈在中性面位置计 时时，瞬时电动势e=,瞬时电压u=_,瞬 时电流i=;如线圈平行于磁场时计时， 则瞬时电动势 e=;瞬时电压 u= ;瞬时电流 i=。.交变电流的有效值：它是根据电流的 正 弦交流电的有效值与最大值之间的关系是：E有1、为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线4、当ab边向左、cd边向右运动时，线圈中感 应电流的方向如何5、线圈平面与磁感线平行时，ab边与cd边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线，此时产生感应电动势有什么特点6、线圈转到

3、什么位置时，产生的感应电动势最小7、当线圈平面跟磁感线垂直时，ab边和cd边线速度方向都跟磁感线平行， 此时感应电动势为 多少8、中性面：（1）中性面：（2）线圈处于中性面位置时， 穿过线圈最大，/口、但=At（3）线圈越过中性面，线圈中 I感方向要改变。2、此时整个线框中感应电动势多大3、若线圈有N匝呢4、电动势、电流与电压的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示，如下图所示：5、几种常见的交变电波形巴尸整电潞E2正督式1EQ阴占；廿与Eg切萼F19科电柒仃：下叶密机 士打庵用解冷训练案题型一：交变电流的概念1 .下列各图中，表示交变电流的是（）.2.矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的

4、轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（）.A.当线框位于中性面时，线框中感应电动势最 大B.当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应 电动势也为零C.每当线框经过中性面时，感应电动势或感应 电流方向就改变一次D.线框经过中性面时，各边不切割磁感线.下图中哪些情况线圈中产生了交流电（）.题型二：交变电流的规律.如图所示，一矩形线圈 abcd,已知ab边长为 1i, bc边长为l2,在磁感应强度为 B的匀强磁场 中绕OO轴以角速度 3从图示位置开始匀速转 动，则t时刻线圈中的感应电动势为 （）.i1 cos a tBl i1 23 sin 3 tBl i1 23 cos 3 t5.如图所示，

5、一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,一中产生的感应电动势的瞬时值为口.钟曲该表达式可推知以下哪些物理量3内士杆冲A.匀强磁场的磁感应强度B.线框的面积C.穿过线框的磁通量的最大值转动过程中线框e=(20t) V ,D.线框转动的角速度.如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是 ().A.线圈每转动一周，指针左右摆动两次 B.图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C.图示位置ab边的感应电流方向为 a-b D.线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率 为零题型三：交变电流的图象.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸

6、面并与 ab垂直.在t = 0时刻，线圈平面与纸面重合(如 图所示)，线圈的cd边离开纸面向外运动. 若规 定由a-bc-d-a方向的感应电流为正， 则能 反映线圈中感应电流 i随时间t变化的图线是 ().如图所示，面积均为 S的线圈均绕其对称轴 或中心轴在匀强磁场 B中以角速度3匀速转动， 能产生正弦交变电动势 e=BSwsin 3 t的图是 ().矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电流的波形如图所示，下列说法中正确的是().A. 11时刻穿过线圈的磁通量达到峰值B.在t 2时刻穿过线圈的磁通量达到峰值C.在t 3时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值D.在14时刻穿过线圈的磁通量的变

7、化率达到峰值1、知道交变电流的周期和频率，以及它们与转子角速度3的关系。2、知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有 效值等及其关系。3、知道我国供电线路交变电流的周期和频率。 【重点、难点】1、周期、频率的概念，有效值的概念和计算2、有效值的概念和计算一.”主之可茎.1.交变电流的周期和频率(1)周期T：交变电流完成 所需要的时 间.用 表示，单位.(2)频率：1秒内完成 的次数.用f表示,单位：.(3)周期和频率的关系：或.(4)物理意义：表征交变电流变化的快慢.线圈转动角速度3与频率f的关系：【学习目标】描述交变电流的物理量2.交变电流的峰值(1)交变电流在一个周期内所能达到的最大值叫 做

8、交变电流的峰值.以此可以表示交变电流的强 弱或电压的高低.(2)意义：磁场中旋转线圈与中性面垂直时交变 电流的瞬时值.对单匝线圈而言，其电压的峰值可表示为 Em=或En=.电流的峰值可表示为I m=或 I n=.A.任何形式的交流电都具有umU=2的关系B.只有正弦交流电才具有UnU=.2的关系3.交变电流的有效值（1）根据电流的 来规定.让交变电流和 直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相等的时 间内产生的 相等，就把这一直流电的 数值叫做这一交变电流的有效值 （2）有效值和峰值的关系E=,U=,I=., 这一关系只适用于电流.（3）在没有特另说明时，通常所说的交变电压、电 压、电动势都是指有

9、效值，交流电表测量的值也 是有效值，交流用电设备铭牌标出的电压、电流值也是指有效值.探究案探究一、周期和频率.什么是周期，频率它们之间有什么关系.与周期T、频率f之间的关系是什么3、如图所示，这个交流电的周期是多少频率是多少探究二、峰值和有效值（一）、峰值交变电流的峰值Im或Um表示什么（二）、有效值.如图所示，通过一个R=1Q的电阻i随时间变 化的曲线。这个电流不是恒定电流。.怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量.如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过 这个电阻R,也能在1s内产生同样的热，这个 电流是多大.什么是交流电的有效值.理论计算表明，正弦交变电流的有效值I、U与峰值I门um之间有

10、什么关系探究三、交流电的相位（了解）1、什么是相位2、什么是相位差训练案题型一：交变电流的周期和频率.某交变电流的方向在 1 s内改变100次，则 其周期T和频率f分别为（）.A. T= sB. T= sC. f = 100 HzD. f =50 Hz.某交变电压随时间的变化规律如图所示， 则此 交变电流的频率为 Hz.线圈转动的角速度是 rad/s.若将此电压加在 10 口 的电容器上，则电容器的耐压值不应小于 V.我国照明电压的瞬时值表达式为e=220j2sin（100兀t） V,它的周期是 ,频率是,在1 s 内电流的方向改变次，电压最大值为.题型二：交流电的有效值和最大值.关于交流电的

11、有效值 U和最大值 5,下列说法中正确的是（）.C.照明电压220 V,动力电压 380 V指的都是最大值D.交流电压表和交流电流表测的都是最大值.已知负载上的交变电流u=311sin（314 t） V,i =（314t） A ,根据这两式判断，下述结论中正 确的是（）.A.电压的有效值为 311 VB.负载电阻的大小为22 QC.交变电流的频率是 55 HzD.交变电流的周期是s.在电路的MNW加一如图所示的正弦交流电， 负载电阻为100 Q,若不考虑电表内阻对电路 的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为（）.A. 220 V,2.20 A B. 311 V,2.20 AC. 220

12、V,3.11 A D. 311 V,3.11 A. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示. 已知发电机线圈内阻 为Q,现外接一只电阻为Q的灯泡，如图 TOC o 1-5 h z 5-2-14乙所示，则（）.A.电压表。V的示数为 220 V.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484 WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为J8.在图所示电路中，A是熔断电流Ic=2 A的保 险丝，R是可变电阻，S是交流电源.交流电源 的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e= 220/2sin（314 t） V .为了不使保险丝熔断， 可变电阻的阻彳1应该大于 （）

13、.110/2 Q110 Q220 Q220. 2 Q电感和电容对交变电流的影响【学习目标】1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用；2、知道用感抗来表示电感，电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关；3、知道交变电流能通过电容，知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用；4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关。【重点、难点】1、电感对交变电流的阻碍作用大小及感抗与哪些因素有关；2、电容对交变电流的阻碍作用大小及容抗与哪 些因素有关。3、交变电流能够通过电容器的本质。白王学一习案一1、实验表明电感对交变电流有阻碍作用 ：电感 对交变电流阻碍作用的大小用感抗表

14、示， 线圈的越大，交变电流的 越高，阻碍作用越大，感抗也越大 ，低频扼流圈的自感系数 很大，它有“ ”的作用，高频扼流圈 的自感系数较小，它有“”的作 用。2、电容对交变电流的阻碍作用 ：（1）通过实验 可以看到交变电流能够通过电容器， 其实自由电 荷并未通过极板间的绝缘介质， 只是在交变电压的作用下，电容器交替进行 电路中就 有了电流。（2）容抗：表示电容对交流的阻碍作 用的大小， 越大，交流的 越高, 电容器对交流的阻碍作用越小，容抗也越小。（3）电容在电路中的作用是“ ”探究案探究一、电感对交变电流的阻碍作用1、连接实验电络图2、（1） （2） （3）三个电路图中交流电源与直流 电源的电

15、动势相同。 An A、A为三个完全相同 的小灯泡。闭合电键，观察A、为、A亮度。3、实验结果是什么如何解释4、什么是感抗它的大小与什么因素有关探究二、电容对交变电流的作用1、连接实验电路图2、（1） （2）两个电路中交流电源与直流电源电 动势相同，A、X、为两个完全相同的小灯泡, 闭合电键，观察 A、色、的亮暗情况。3、实验结果是什么如何解释4、什么是感抗它的大小与什么因素有关训练案题型一：感抗和容抗.如图所示交流电源的电压有效值跟直流电源 的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为 R,而将双刀双掷开关接 在交流电源上时，灯泡的实际功率为P2则A. R= P2 B . P

16、i RC. PiWC. W Un4 Un3D.输电线上损失的功率P=区吊5. 一个小水电站，输出的电功率为20 kW,输C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输电线总电阻为 Q ,如果先用400 V电压输送,入电压后又改用2 000 V电压输送，则输送电压提高后,D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输输电导线上损失的电功率的变化情况是（)入功率A.减少50 WB.减少 1 200 W8.某发电厂原来用电压为 U的交流电输电，后C.减少X 106 W D ,增大X 106 W改用变压比为1 ： 50的升压器将电压升高为U题型二：远距离输电后输电，输送的电功率保持不变. 若输电线路的6.如图所示为远距离输电线路的示意图:电阻为R线，则下列说法中正确的是（）.若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的,1,P A.由公式I =行可知，提高电压后输电线上的电U2A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关，一 1流降为原来的50，一.B.由公式I=R可知，提高电压后输电线上的B.输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈