优化探究年新课标高考总复习人教物理选修电磁感应市公开课获奖课件

1、第十章 交变电流、传感器第1页第1页第2页第2页一、交变电流产生1交变电流：大小和方向都随时间做 改变电流2正弦交变电流产生：将线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁感线轴 ，线圈中就会产生正(余)弦交变电流第一单元交变电流产生和描述周期性匀速转动第3页第3页3中性面(1)定义：与磁场方向 平面(2)特点线圈位于中性面时，穿过线圈磁通量最大，磁通量改变率为零，感应电动势为 线圈转动一周，两次通过中性面，线圈每通过 一次，电流方向就改变一次二、交变电流改变规律 垂直零中性面第4页第4页三、描述交变电流物理量1周期和频率(1)周期T：交变电流完毕一次周期性改变(线圈转一周)所需 (2)频率f：交变电流在

2、1 s内完毕 次数，单位是Hz.(3)周期和频率关系 时间周期性改变第5页第5页2交变电流瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一时刻值，是时间函数(2)峰值：交变电流电流或电压所能达到 (3)有效值：让交变电流与恒定电流通过相同电阻，假如它们在一个周期内 相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流有效值(4)正弦式交变电流有效值与峰值之间关系 最大值产生热量第6页第6页1一矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场轴匀速转动过程中，线框输出交流电压随时间改变图象如图所表示，下列说法中正确是()At0时刻线框平面与磁场方向平行B交流电压频率为4 HzC1 s末线框平面垂直于磁场方向

3、，通过线框磁通量改变最快D2 s末线框平面垂直于磁场方向，通过线框磁通量最大 第7页第7页答案：D 第8页第8页2小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所表示此线圈与一个R10 电阻构成闭合电路，不计电路其它电阻下列说法正确是() 第9页第9页答案：C 第10页第10页3已知某电阻元件在正常工作时，通过它电流按如图所表示规律改变今与这个电阻元件串联一个多用电表(已调至交流电流挡)，则多用电表读数为()答案：C 第11页第11页4一交流电压图象如图所表示，将该交流电压加在一阻值为22 电阻两端，下列说法中正确是()A该电阻消耗功率为1100

4、W 第12页第12页答案：B 第13页第13页要点一正弦式交变电流产生1正弦式交变电流产生与描述 第14页第14页第15页第15页2.交变电流瞬时值表示式书写基本思绪(1)拟定正弦交变电流峰值，依据已知图象或由公式EmnBS求出相应峰值(2)明确线圈初始位置，找出相应函数关系式若线圈从中性面位置开始转动，则it图象为正弦函数图象，函数式为iImsin t.若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，函数式为iImcos t. 第16页第16页例1如图(a)所表示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点轴OO以角速度逆时针匀速转动若以线圈平面与磁场夹角45时如图(

5、b)为计时起点，并要求当电流自a流向b时电流方向为正，则下列四幅图中正确是() 第17页第17页思绪点拨拟定感应电流改变图象，应从三个方面分析：(1)感应电流方向，(2)感应电流大小，(3)感应电流大小改变趋势 第18页第18页答案D 第19页第19页第20页第20页1(高考天津理综)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直转轴匀速转动，如图甲所表示，产生交变电动势图象如图乙所表示，则() 第21页第21页At0.005 s时线框磁通量改变率为零Bt0.01 s时线框平面与中性面重叠C线框产生交变电动势有效值为311 VD线框产生交变电动势频率为100 Hz解析：由图象知，该交变电流电动势峰

6、值为311 V，交变电动势频率为f50 Hz，C、D错；t0.005 s时，e311 V，磁通量改变最快，t0.01 s时，e0，磁通量最大，线圈处于中性面位置，A错、B对答案：B第22页第22页要点二交变电流“四值”比较交变电流瞬时值、峰值、有效值和平均值比较 第23页第23页第24页第24页温馨提醒(1)交变电流有效值是依据电流热效应(电流通过电阻生热)进行定义，计算时注意“三同”：即“相同电阻”、“相同时间”内产生“相同热量”“相同时间”要取周期整数倍，普通取一个周期 第25页第25页例2(18分)一个电阻为r、边长为L正方形线圈abcd共n匝，线圈在磁感应强度为B匀强磁场中绕垂直于磁感

7、线轴OO以如图所表示角速度匀速转动，外电路电阻为R.(1)阐明此刻线圈感应电流方向(2)线圈转动过程中感应电动势最大值有多大？(3)线圈平面与磁感线夹角为60时感应电动势为多大？第26页第26页(4)设发电机由柴油机带动，其它能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？(5)从图示位置开始，线圈转过60过程中通过R电荷量是多少？(6)图中电流表和电压表示数各是多少？思绪点拨解此题应注意两点：(1)交变电流“四值”含义及关系(2)最初计时位置特点及相应瞬时值表示式第27页第27页第28页第28页第29页第29页第30页第30页2(郑州质检)如图甲所表示，将阻值为R5 电阻接到内阻不计正弦交变电源上，电流随时间改变规律如图乙所表示，(电流表串联在电路中测量电流大小)，对此，下列说法正确是() 第31页第31页A电阻R两端电压改变规律函数表示式为u2.5 sin 200t (V)B电阻R消