《高中物理（SWSJ）人教版选修1-1课件：第三章 第三节 交变电流》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理（SWSJ）人教版选修1-1课件：第三章 第三节 交变电流（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 理解教材新知 第三章电磁感应 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点一 知识点二 把握热点考向 考向一 考向二 应用创新演练 第三节交变电流 知识点三 知识点四 1 大小 方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流 完成一次周期性变化所用的时间叫做交流电的周期 在1秒内发生周期性变化的次数叫交流电的频率 2 正弦交流电的电流 电压随时间按正弦函数的规律变化 公式为i Imsin t或u Umsin t 式中Im和Um分别是电流和电压的最大值 叫做交流电的峰值 3 电容器 隔直流 通交流 的现象 是电容器利用交流电的周期性变化 发生周期性的充电 放电 表现为交流电通过了电容器 1 交流发电机的组成各种
2、发电机都由固定不动的 和能够连续转动的 组成 定子 转子 2 发电机原理 图3 3 1 1 旋转电枢式发电机 线圈在磁场中旋转 线圈 电枢 是转子 磁体是定子 如图3 3 1甲所示 2 旋转磁极式发电机 磁体转动 是转子 线圈不动 是定子 如图乙所示 无论是线圈转动 还是磁体转动 都是转子的转动使得穿过线圈的发生变化 在线圈中激发出 磁通量 感应电动势 3 交变电流大小 随时间做变化的电流叫做交变电流 简称交流 4 直流各种电池供给的电流只沿一个方向流动 叫直流 方向 周期性 1 如图3 3 2所示为交流发电机的结构和原理示意图 当线圈在磁场中缓缓转动时 观察电流表的指针 可以判断 图3 3
3、2 A 指针随着线圈的转动而摆动 并且线圈转动一周指针左右摆动一次B 当线圈平面转动到跟磁感线平行时 电流表指针的偏转角最大C 当线圈平面转动到跟磁感线垂直时 电流表指针的偏转角最大D 如果线圈的转动是匀速的 则线圈产生的感应电动势和感应电流是周期性的 解析 这是一个旋转电枢式交流发电机模型 当线圈在磁场中转动时 线圈产生的感应电动势和感应电流都随时间变化 线框转动一周 完成一个周期性变化 对应的指针左右摆动一次 故选项A正确 当线圈平面跟磁感线平行时 穿过线圈的磁通量为零 但线圈的两条边切割磁感线 此时的速度方向跟磁感线垂直 所以此时线圈中的感应电动势最大 对应的感应电流也最大 所以B项正确
4、 当线圈平面跟磁感线垂直时 穿过线圈的磁通量最大 但线圈中切割磁感线的两条边的速度方向平行于磁感线 线圈中的感应电动势和感应电流均为零 所以选项C不正确 如果线圈是匀速转动的 那么产生的感应电流就是周期性变化的 故D项也正确 答案 ABD 自学教材 1 正弦式电流 1 定义 电流 电压随时间按正弦函数的规律变化的电流叫正弦式电流 2 正弦式电流在某一时刻的电流 电压可以表示为i u Imsin t Umsin t 2 周期 T 交流完成所用的时间叫做交流的周期 用T表示 单位是秒 一次周期性变化 1s 赫兹 Hz 50 重点诠释 1 交流电变化规律的理解正弦交变电流的产生 在匀强磁场中 沿垂直
5、于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生正弦交变电流 不论线圈形状 也不论转轴是否在中央 3 图像交变电流的变化规律可以用示波器显示出来 正弦式交变电流的变化规律图像如图3 3 3所示 图3 3 3 2 如图3 3 4所示 是一正弦式交变电流的电流图像 此正弦交变电流的周期和电流的最大值分别为 图3 3 4 A 0 01s 10AB 0 02s 10AC 0 02s 10AD 0 01s 10A解析 由图像可知电流最大值为10A 周期为0 02s 故选项B正确 答案 B 自学教材 当电容器接到交流电路上 电容器交替进行充电和放电 电路中形成电流 电容对交变电流也有阻碍作用 电容器能够通 隔 交流 直流
6、 重点诠释 1 电容器 通交流 的理解把电容器接在交变电流两端 则电路里会有持续的电流 好像交变电流 通过 了电容器 实际上 在这种情况下电路中的自由电荷并没有通过电容器两极间的绝缘电介质 而是在交变电压的作用下 当电源电压升高时 电容器充电 电路中形成充电电流 当电源电压降低时 电容器放电 电路中形成放电电流 在交变电源的一周期内 电容器要交替进行充电 放电 反向充电 反向放电 电路中就有了持续的交变电流 就好像电流通过了电容器 2 电容器 隔直流 的理解将电容器的两极接在电压恒定的直流电源两端 电路中没有持续的电流 这是由于电容器两极间充有绝缘的电介质 图3 3 5 3 如图3 3 5中
7、将电灯与电容器串联接入通有交变电流的电路中 灯泡发光 则 A 自由电荷通过了电容器两极板间的绝缘电介质B 自由电荷没有通过电容器两极板间的绝缘电介质 C 接入交变电源使电容器两极板间的绝缘电介质变成了导体D 电容器交替进行充放电 电路中就有电流 表现为交变电流 通过 了电容器 解析 电容器 通交流 是因为两极板不断地充 放电 从而使电路中有电流 而不是自由电荷通过了两极板间的电介质 所以B D项正确 答案 BD 自学教材 1 定义交流的有效值 是根据电流的规定的 把交流和直流分别通过的电阻 如果在的时间里它们产生的相等 我们就把这个直流电压 电流的数值称做交流电压 电流的有效值 热效应 相同
8、相等 热量 3 在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率以及确定保险丝的熔断电流时 只能用交变电流的有效值 如电功率的计算式 P IU中 U I均为有效值 4 在交流电路中 电压表 电流表 功率表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值 在没有具体说明情况下 所给出的交变电流的电压 电流及电功率指的都是有效值 5 在各种使用交变电流的电器设备上 所标注的额定电压 额定电流值 都是交流的有效值 4 有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为 220V 的字样 这 220V 是指 A 交流电电压的瞬时值B 交流电电压的最大值C 交流电电压的平均值D 交流电电压的有效值 解析 若无特殊说明 各电器上标的额
9、定值都是有效值 故D正确 答案 D 图3 3 6 例1 一个按正弦规律变化的交变电流的i t图像如图3 3 6所示 根据图像可以断定 A 交变电流的频率f 0 2HzB 交变电流的有效值I有 14 14A 审题指导 解此题要把握两点 1 图像提供的信息及和瞬时值的对应关系 2 最大值和有效值之间的关系 答案 BD 1 已知交变电压瞬时值的表达式为u 311sin100 tV 从t 0到第一次电压出现峰值的时间 A 0 005sB 0 001sC 0 02sD 0 01s 解析 交变电压按正弦规律变化 当第一次电压出现峰值时 sin100 t 1 即100 t t 0 005s 故A正确 答案 A 例2 如图3 3 7表示一交变电流的电流随时间而变化的图像 此交变电流的有效值是 图3 3 7 答案 B 在有效值的计算中要掌握的原则是 认清交变电流的变化规律 分清每一阶段的电流的特征 确定每一阶段电流的有效值 一定要在一个周期内使用焦耳定律来计算有效值 2 在两个阻值相同的电阻上分别通以如图3 3 8甲所示的正弦交变电流和如图乙所示方形波电流 它们的峰值和周期都相同 则两电阻在相同时间内产生的热量之比为 图3 3 8 A 1 1B 1 2C 2 1D 2 3 答案 B 点击此图片进入随堂基础巩固 点击此图片进入课时跟踪训练
