高二物理導(dǎo)學(xué)案

1、第二章 交變電流導(dǎo)學(xué)案編稿：甘生存交變電流自主學(xué)習(xí)案.叫做交流電；叫做正弦交流電。.線(xiàn)圈位于中性面時(shí)， 穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最 ，磁通量的變化率最 ,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最圈里能產(chǎn)生交變電流2、當(dāng)abcd線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中繞 OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，哪些邊切割磁感線(xiàn)3、當(dāng)ab邊向右、cd邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向線(xiàn)圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向改變 次。探究二、交變電流的變化規(guī)律1、設(shè)線(xiàn)圈平面從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)， 角速度是3。 經(jīng)過(guò)時(shí)間t,線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度是 wt, ab邊的線(xiàn)速度V的方向跟磁感線(xiàn)方向間的夾角也等于3t ,如右圖所示。設(shè) ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)i, bc邊長(zhǎng)L2, 磁感應(yīng)弓雖度為 B,這時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 多大線(xiàn)圈

2、中的電流方向要發(fā)生改變 ；線(xiàn)圈平行于中 性面時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最 ,磁通量的變 化最,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最。.交變電流的瞬時(shí)值：如線(xiàn)圈在中性面位置計(jì) 時(shí)時(shí)，瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)e=,瞬時(shí)電壓u=_,瞬 時(shí)電流i=;如線(xiàn)圈平行于磁場(chǎng)時(shí)計(jì)時(shí)， 則瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì) e=;瞬時(shí)電壓 u= ;瞬時(shí)電流 i=。.交變電流的有效值：它是根據(jù)電流的 正 弦交流電的有效值與最大值之間的關(guān)系是：E有1、為什么矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線(xiàn)4、當(dāng)ab邊向左、cd邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中感 應(yīng)電流的方向如何5、線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行時(shí)，ab邊與cd邊線(xiàn)速度方向都跟磁感線(xiàn)方向垂直，即兩邊都垂直切割磁感線(xiàn)，此時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有什么特點(diǎn)6、線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到

3、什么位置時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小7、當(dāng)線(xiàn)圈平面跟磁感線(xiàn)垂直時(shí)，ab邊和cd邊線(xiàn)速度方向都跟磁感線(xiàn)平行， 此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 多少8、中性面：（1）中性面：（2）線(xiàn)圈處于中性面位置時(shí)， 穿過(guò)線(xiàn)圈最大，/口、但=At（3）線(xiàn)圈越過(guò)中性面，線(xiàn)圈中 I感方向要改變。2、此時(shí)整個(gè)線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大3、若線(xiàn)圈有N匝呢4、電動(dòng)勢(shì)、電流與電壓的瞬時(shí)值與時(shí)間的關(guān)系可以用正弦曲線(xiàn)來(lái)表示，如下圖所示：5、幾種常見(jiàn)的交變電波形巴尸整電潞E2正督式1EQ陰占；廿與Eg切萼F19科電柒仃：下葉密機(jī) 士打庵用解冷訓(xùn)練案題型一：交變電流的概念1 .下列各圖中，表示交變電流的是（）.2.矩形線(xiàn)框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)且沿線(xiàn)框平面的

4、軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了交變電流，下列說(shuō)法正確的是（）.A.當(dāng)線(xiàn)框位于中性面時(shí)，線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最 大B.當(dāng)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量為零時(shí)，線(xiàn)框中的感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)也為零C.每當(dāng)線(xiàn)框經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng) 電流方向就改變一次D.線(xiàn)框經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，各邊不切割磁感線(xiàn).下圖中哪些情況線(xiàn)圈中產(chǎn)生了交流電（）.題型二：交變電流的規(guī)律.如圖所示，一矩形線(xiàn)圈 abcd,已知ab邊長(zhǎng)為 1i, bc邊長(zhǎng)為l2,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 中繞OO軸以角速度 3從圖示位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn) 動(dòng)，則t時(shí)刻線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 （）.i1 cos a tBl i1 23 sin 3 tBl i1 23 cos 3 t5.如圖所示，

5、一單匝閉合線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),一中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為口.鐘曲該表達(dá)式可推知以下哪些物理量3內(nèi)士桿沖A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.線(xiàn)框的面積C.穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量的最大值轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中線(xiàn)框e=(20t) V ,D.線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.如圖所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖，關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，正確的說(shuō)法是 ().A.線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，指針左右擺動(dòng)兩次 B.圖示位置為中性面，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流 C.圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)?a-b D.線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量變化率 為零題型三：交變電流的圖象.處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線(xiàn)圈abcd,以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙

6、面并與 ab垂直.在t = 0時(shí)刻，線(xiàn)圈平面與紙面重合(如 圖所示)，線(xiàn)圈的cd邊離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng). 若規(guī) 定由a-bc-d-a方向的感應(yīng)電流為正， 則能 反映線(xiàn)圈中感應(yīng)電流 i隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)是 ().如圖所示，面積均為 S的線(xiàn)圈均繞其對(duì)稱(chēng)軸 或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng) B中以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì) e=BSwsin 3 t的圖是 ().矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的交變電流的波形如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是().A. 11時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量達(dá)到峰值B.在t 2時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量達(dá)到峰值C.在t 3時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值D.在14時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變

7、化率達(dá)到峰值1、知道交變電流的周期和頻率，以及它們與轉(zhuǎn)子角速度3的關(guān)系。2、知道交變電流和電壓的最大值、瞬時(shí)值、有 效值等及其關(guān)系。3、知道我國(guó)供電線(xiàn)路交變電流的周期和頻率。 【重點(diǎn)、難點(diǎn)】1、周期、頻率的概念，有效值的概念和計(jì)算2、有效值的概念和計(jì)算一.”主之可莖.1.交變電流的周期和頻率(1)周期T：交變電流完成 所需要的時(shí) 間.用 表示，單位.(2)頻率：1秒內(nèi)完成 的次數(shù).用f表示,單位：.(3)周期和頻率的關(guān)系：或.(4)物理意義：表征交變電流變化的快慢.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度3與頻率f的關(guān)系：【學(xué)習(xí)目標(biāo)】描述交變電流的物理量2.交變電流的峰值(1)交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值叫 做

8、交變電流的峰值.以此可以表示交變電流的強(qiáng) 弱或電壓的高低.(2)意義：磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)線(xiàn)圈與中性面垂直時(shí)交變 電流的瞬時(shí)值.對(duì)單匝線(xiàn)圈而言，其電壓的峰值可表示為 Em=或En=.電流的峰值可表示為I m=或 I n=.A.任何形式的交流電都具有umU=2的關(guān)系B.只有正弦交流電才具有UnU=.2的關(guān)系3.交變電流的有效值（1）根據(jù)電流的 來(lái)規(guī)定.讓交變電流和 直流通過(guò)相同阻值的電阻，如果它們?cè)谙嗟鹊臅r(shí) 間內(nèi)產(chǎn)生的 相等，就把這一直流電的 數(shù)值叫做這一交變電流的有效值 （2）有效值和峰值的關(guān)系E=,U=,I=., 這一關(guān)系只適用于電流.（3）在沒(méi)有特另說(shuō)明時(shí)，通常所說(shuō)的交變電壓、電 壓、電動(dòng)勢(shì)都是指有

9、效值，交流電表測(cè)量的值也 是有效值，交流用電設(shè)備銘牌標(biāo)出的電壓、電流值也是指有效值.探究案探究一、周期和頻率.什么是周期，頻率它們之間有什么關(guān)系.與周期T、頻率f之間的關(guān)系是什么3、如圖所示，這個(gè)交流電的周期是多少頻率是多少探究二、峰值和有效值（一）、峰值交變電流的峰值Im或Um表示什么（二）、有效值.如圖所示，通過(guò)一個(gè)R=1Q的電阻i隨時(shí)間變 化的曲線(xiàn)。這個(gè)電流不是恒定電流。.怎樣計(jì)算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量.如果有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過(guò) 這個(gè)電阻R,也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱，這個(gè) 電流是多大.什么是交流電的有效值.理論計(jì)算表明，正弦交變電流的有效值I、U與峰值I門(mén)um之間有

10、什么關(guān)系探究三、交流電的相位（了解）1、什么是相位2、什么是相位差訓(xùn)練案題型一：交變電流的周期和頻率.某交變電流的方向在 1 s內(nèi)改變100次，則 其周期T和頻率f分別為（）.A. T= sB. T= sC. f = 100 HzD. f =50 Hz.某交變電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示， 則此 交變電流的頻率為 Hz.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是 rad/s.若將此電壓加在 10 口 的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小于 V.我國(guó)照明電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=220j2sin（100兀t） V,它的周期是 ,頻率是,在1 s 內(nèi)電流的方向改變次，電壓最大值為.題型二：交流電的有效值和最大值.關(guān)于交流電的

11、有效值 U和最大值 5,下列說(shuō)法中正確的是（）.C.照明電壓220 V,動(dòng)力電壓 380 V指的都是最大值D.交流電壓表和交流電流表測(cè)的都是最大值.已知負(fù)載上的交變電流u=311sin（314 t） V,i =（314t） A ,根據(jù)這兩式判斷，下述結(jié)論中正 確的是（）.A.電壓的有效值為 311 VB.負(fù)載電阻的大小為22 QC.交變電流的頻率是 55 HzD.交變電流的周期是s.在電路的MNW加一如圖所示的正弦交流電， 負(fù)載電阻為100 Q,若不考慮電表內(nèi)阻對(duì)電路 的影響，則交流電壓表和交流電流表的讀數(shù)分別為（）.A. 220 V,2.20 A B. 311 V,2.20 AC. 220

12、V,3.11 A D. 311 V,3.11 A. 一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示. 已知發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻 為Q,現(xiàn)外接一只電阻為Q的燈泡，如圖 TOC o 1-5 h z 5-2-14乙所示，則（）.A.電壓表。V的示數(shù)為 220 V.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實(shí)際消耗的功率為484 WD發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為J8.在圖所示電路中，A是熔斷電流Ic=2 A的保 險(xiǎn)絲，R是可變電阻，S是交流電源.交流電源 的內(nèi)電阻不計(jì)，其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律是e= 220/2sin（314 t） V .為了不使保險(xiǎn)絲熔斷， 可變電阻的阻彳1應(yīng)該大于 （）

13、.110/2 Q110 Q220 Q220. 2 Q電感和電容對(duì)交變電流的影響【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解為什么電感對(duì)交變電流有阻礙作用；2、知道用感抗來(lái)表示電感，電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素有關(guān)；3、知道交變電流能通過(guò)電容，知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用；4、知道用容抗來(lái)表示電容對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道容抗與哪些因素有關(guān)?！局攸c(diǎn)、難點(diǎn)】1、電感對(duì)交變電流的阻礙作用大小及感抗與哪些因素有關(guān)；2、電容對(duì)交變電流的阻礙作用大小及容抗與哪 些因素有關(guān)。3、交變電流能夠通過(guò)電容器的本質(zhì)。白王學(xué)一習(xí)案一1、實(shí)驗(yàn)表明電感對(duì)交變電流有阻礙作用 ：電感 對(duì)交變電流阻礙作用的大小用感抗表

14、示， 線(xiàn)圈的越大，交變電流的 越高，阻礙作用越大，感抗也越大 ，低頻扼流圈的自感系數(shù) 很大，它有“ ”的作用，高頻扼流圈 的自感系數(shù)較小，它有“”的作 用。2、電容對(duì)交變電流的阻礙作用 ：（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn) 可以看到交變電流能夠通過(guò)電容器， 其實(shí)自由電 荷并未通過(guò)極板間的絕緣介質(zhì)， 只是在交變電壓的作用下，電容器交替進(jìn)行 電路中就 有了電流。（2）容抗：表示電容對(duì)交流的阻礙作 用的大小， 越大，交流的 越高, 電容器對(duì)交流的阻礙作用越小，容抗也越小。（3）電容在電路中的作用是“ ”探究案探究一、電感對(duì)交變電流的阻礙作用1、連接實(shí)驗(yàn)電絡(luò)圖2、（1） （2） （3）三個(gè)電路圖中交流電源與直流 電源的電

15、動(dòng)勢(shì)相同。 An A、A為三個(gè)完全相同 的小燈泡。閉合電鍵，觀察A、為、A亮度。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么如何解釋4、什么是感抗它的大小與什么因素有關(guān)探究二、電容對(duì)交變電流的作用1、連接實(shí)驗(yàn)電路圖2、（1） （2）兩個(gè)電路中交流電源與直流電源電 動(dòng)勢(shì)相同，A、X、為兩個(gè)完全相同的小燈泡, 閉合電鍵，觀察 A、色、的亮暗情況。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么如何解釋4、什么是感抗它的大小與什么因素有關(guān)訓(xùn)練案題型一：感抗和容抗.如圖所示交流電源的電壓有效值跟直流電源 的電壓相等，當(dāng)將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)接到直流電源上時(shí)，燈泡的實(shí)際功率為 R,而將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)接 在交流電源上時(shí)，燈泡的實(shí)際功率為P2則A. R= P2 B . P

16、i RC. PiWC. W Un4 Un3D.輸電線(xiàn)上損失的功率P=區(qū)吊5. 一個(gè)小水電站，輸出的電功率為20 kW,輸C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸電線(xiàn)總電阻為 Q ,如果先用400 V電壓輸送,入電壓后又改用2 000 V電壓輸送，則輸送電壓提高后,D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸輸電導(dǎo)線(xiàn)上損失的電功率的變化情況是（)入功率A.減少50 WB.減少 1 200 W8.某發(fā)電廠原來(lái)用電壓為 U的交流電輸電，后C.減少X 106 W D ,增大X 106 W改用變壓比為1 ： 50的升壓器將電壓升高為U題型二：遠(yuǎn)距離輸電后輸電，輸送的電功率保持不變. 若輸電線(xiàn)路的6.如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路的示意圖:電阻為R線(xiàn)，則下列說(shuō)法中正確的是（）.若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的,1,P A.由公式I =行可知，提高電壓后輸電線(xiàn)上的電U2A.升壓變壓器的原線(xiàn)圈中的電流與用戶(hù)用電設(shè)備消耗的功率無(wú)關(guān)，一 1流降為原來(lái)的50，一.B.由公式I=R可知，提高電壓后輸電線(xiàn)上的B.輸電線(xiàn)中的電流只由升壓變壓器原、副線(xiàn)圈