第11章第1课时电磁感应

1、高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理考点内容考点内容要求要求考纲解读考纲解读交变电流、交变交变电流、交变电流的图象电流的图象1.高考对本章的考查多集中在变压器高考对本章的考查多集中在变压器的原理及其应用、交流电的有效值、的原理及其应用、交流电的有效值、平均值和远距离输电等知识的理解和平均值和远距离输电等知识的理解和应用上题型多为选择题应用上题型多为选择题2高考中，对交变电流的考查仍集高考中，对交变电流的考查仍集中在上述知识点上，但是交变电流的中在上述知识点上，但是交变电流的有关知识与其他知识有很多的结合有关知识与其他知识有很多的结合点，如电路结构分析、电路的动态分点，如电路

2、结构分析、电路的动态分析、电功、电功率的计算、带电粒子析、电功、电功率的计算、带电粒子在交变电场中的运动等在交变电场中的运动等.正弦交变电流的正弦交变电流的函数表达式、峰函数表达式、峰值和有效值值和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：传感器的实验：传感器的简单使用简单使用高考总复习高考总复习物理物理第第1课时交变电流的产生和描述课时交变电流的产生和描述高考总复习高考总复习物理物理【导学目标】【导学目标】 1.能掌握交变电流的产生和描述，会写出交能掌握交变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式变电流的瞬时值表达式.2.能认识交变电流的图象和进行有效能认识交变电流的图象和进

3、行有效值、最大值的计算值、最大值的计算高考总复习高考总复习物理物理一、交变电流的产生和变化规律一、交变电流的产生和变化规律 基础导引基础导引 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中正关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中正确的是确的是()A线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变次，感应电动势方向不变B线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次高考总复习高考总复习物理物理C线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率为零

4、为零D线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电动势最大动势最大【答案】【答案】CD高考总复习高考总复习物理物理 知识梳理知识梳理 1交变电流交变电流强弱和方向都随时间做强弱和方向都随时间做_变化的电流如图变化的电流如图1(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流其中按正弦规律变化的交所示都属于交变电流其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流，如图变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流，如图1(a)所示所示图图1周期性周期性高考总复习高考总复习物理物理2正弦式交变电流的产生和变化规律正弦式交变电流的产生和变化规律(1)

5、产生：在匀强磁场里，线圈绕产生：在匀强磁场里，线圈绕_方向的方向的轴匀速转动轴匀速转动(2)中性面中性面定义：与磁场方向定义：与磁场方向_的平面的平面特点特点a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，磁通量的变化率为通量的变化率为_，感应电动势为，感应电动势为_垂直于磁场垂直于磁场垂直垂直最大最大零零零零高考总复习高考总复习物理物理b线圈转动一周，线圈转动一周，_经过中性面线圈每经过经过中性面线圈每经过_一次，电流的方向就改变一次一次，电流的方向就改变一次(3)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中

6、性面位置开始计时，其图象为中性面位置开始计时，其图象为_曲线如图曲线如图1(a)所示所示【答案】【答案】周期周期T、频率、频率f、峰值等、峰值等两次两次中性面中性面正弦正弦高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理一次周期性一次周期性次数次数高考总复习高考总复习物理物理2交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一瞬时值：交变电流某一_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：让交流与恒定电流分别通过有效值：让交流与恒定电流分别通过_的

7、电阻，的电阻，如果它们在交流的一个周期内产生的如果它们在交流的一个周期内产生的_相等，则这个恒相等，则这个恒定电流定电流I、恒定电压、恒定电压U就是这个交流的就是这个交流的_(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：是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间平均值：是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值的比值时刻时刻最大值最大值相同相同热量热量有效值有效值高考总复习高考总复习物理物理【考点解读】【考点解读】1正弦式电流的变化规律正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时线圈在中性面位置开始计时)考点一正弦式交变电

8、流的变化规律考点一正弦式交变电流的变化规律高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式如：如：线圈从中性面位置开始转动，则线圈从中性面位置开始转动，则It图象为正弦函数图象为正弦函数图象，函数式为图象，函数式为IImsin t.线圈从垂直中性面位置开始转动，则线圈从垂直中性面位置开始转动，则It图象为余弦函数图象为余弦函数图象，函数式为图象，函数式为IImcos t.特别提醒特别提醒1.只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转

9、动，就产生正弦式交流电，其变化规律与线圈的形轴匀速转动，就产生正弦式交流电，其变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关状、转动轴处于线圈平面内的位置无关2t图象与对应的图象与对应的et图象是互余的图象是互余的高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理A乙图中乙图中Oa时间段对应甲图中时间段对应甲图中A至至B图的过程图的过程B乙图中乙图中c时刻对应甲图中的时刻对应甲图中的C图图C若乙图中若乙图中d等于等于0.02 s，则，则1 s内电流的方向改变内电流的方向改变50次次D若乙图中若乙图中b等于等于0.02 s，则交流电的频率为，则交流电的频率为50 Hz高考总复习高考总

10、复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理例例2实验室里的交流发电机可简化为如图实验室里的交流发电机可简化为如图3所示的模型，所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO轴匀速轴匀速转动今在发电机的输出端接一个电阻转动今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让和理想电压表，并让线圈每秒转线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为圈，读出电压表的示数为10 V已知已知R10 ，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是()高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理高考总复

11、习高考总复习物理物理【答案】【答案】C高考总复习高考总复习物理物理【考点解读】【考点解读】交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较考点二交变电流考点二交变电流“四值四值”的比较与理解的比较与理解高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理例例4如图如图6所示，边长为所示，边长为L的正方形的单匝线圈的正方形的单匝线圈abcd，其，其电阻为电阻为r，外电路的电阻为，外电路的电阻为R，ab的中点和的中点和cd的中点的连线的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为恰好

12、位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B.若线圈若线圈从图示位置开始以角速度为从图示位置开始以角速度为绕轴绕轴OO匀速转动，则以下判断匀速转动，则以下判断正确的是正确的是()高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理命题意图命题意图本题考查了交流电，意在考查考生对交流电的本题考查了交流电，意在考查考生对交流电的产生以及交流电四值的理解及掌握情况产生以及交流电四值的理解及掌握情况答案答案BD高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理【答案】【答案】BD高考总复习高考总复习物理物理例例5如图如图8甲所示，一矩形线圈甲所示，一矩形线圈abc

13、d放置在匀强磁场中，放置在匀强磁场中，并绕过并绕过ab、cd中点的轴中点的轴OO以角速度以角速度逆时针匀速转动若以逆时针匀速转动若以线圈平面与磁场夹角线圈平面与磁场夹角45时时(如图如图8乙乙)为计时起点，并规定为计时起点，并规定当电流自当电流自a流向流向b时，电流方向为正则下列四幅图中正确的是时，电流方向为正则下列四幅图中正确的是()图图816.16.对交变电流图象的意义认识不清对交变电流图象的意义认识不清高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理误区警示误区警示不能将交变电流的产生原理与图象正确结合，不能将交变电流的产生原理与图象正确结合，或判断初始时刻的电流方向错误而错选或

14、判断初始时刻的电流方向错误而错选C.答案答案D高考总复习高考总复习物理物理方法提炼方法提炼对于交变电流的图象问题，关键在于把线圈在对于交变电流的图象问题，关键在于把线圈在匀强磁场中的具体位置与图象上的时刻对应好，也就是把交变匀强磁场中的具体位置与图象上的时刻对应好，也就是把交变电流的变化规律与线圈在磁场中转动的具体情景对应好！电流的变化规律与线圈在磁场中转动的具体情景对应好！高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理【答案】【答案】B高考总复习高考总复习物理物理例例6一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦

15、规律图象如图律图象如图10甲所示已知发电机线圈内阻为甲所示已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接，现外接一只电阻为一只电阻为95.0 的灯泡，如图的灯泡，如图10乙所示，则乙所示，则()图图1017.17.忽视交变电流忽视交变电流“四值四值”的区别，造的区别，造成运用时的错误成运用时的错误高考总复习高考总复习物理物理误区警示误区警示错解错解1：不能正确区分电源电动势和路端电：不能正确区分电源电动势和路端电压，易错选压，易错选A.错解错解2：认为在一个周期内电流的方向改变：认为在一个周期内电流的方向改变1次，则会错选次，则会错选B.高考总复习高考总复习物理物理高考总复习高考总复习物理物理方法提炼方

16、法提炼在解答有关交变电流问题时，除要注意电路结在解答有关交变电流问题时，除要注意电路结构外，还要区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均构外，还要区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值，最大值是瞬时值中的最大量值，有效值是以电流的热效应值，最大值是瞬时值中的最大量值，有效值是以电流的热效应来等效定义的，与电磁感应问题一样，求解与电能、电热相关来等效定义的，与电磁感应问题一样，求解与电能、电热相关问题时，一定要使用有效值，而求解通过导体截面的电荷量时问题时，一定要使用有效值，而求解通过导体截面的电荷量时一定要用平均值一定要用平均值.高考总复习高考总复习物理物理跟踪训练跟踪训练4某交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场某交流发电机中，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的关