交变电流的产生和描述教案

交变电流的产生和描述

本章知识网络

1.交变电流

定义：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如下图所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）iiiioi产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的

瞬时值:I=I msinωt

峰值:I m= nsBω/R

描 述

有效值:I?Im/2 周期和频率的关系:T=1/f 图像：正弦曲线

交变电流

应用

电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频

电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频

原理：电磁感应 变压比：U1/U2=n1/n2

只有一个副线圈：I1/I2=n2/n1

有多个副线圈：I1n1= I2n2= I3n3=……

变压器

变流比：

电能的输送

P2）R线 UPR线 电压损失：U损?U功率损失：P损?（远距离输电方式：高压输电

otottdotot(a)(b)(c)图151(d)(e)

所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。 2.正弦交流的产生及变化规律。

(1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时

第十章 交变电流 传感器 第29单元 交变电流的产生和描述

1.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电动势的瞬时表达式为e= 102sin4πt(V),则( )

A.该交变电动势的频率为2Hz B.零时刻线圈平面与磁场垂直 C.t=0.25s时,e达到最大值

D.在1s时间内,线圈中电流方向改变100次

2.交流发电机在工作时产生的电压的表达式为u＝Um sin ωt，保持其他条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时电压的变化规律变为（ ） A.4Um sin ωt B.4Um sin2 ωt C.2Um sin ωt D.Um sin ωt 3.一个矩形线圈的匝数为N匝,线圈面积为S ,在磁感应强度为B的匀强磁场中以ω的角速度绕垂直磁感线的轴匀速转动,开始时,线圈平面与磁场平行.对于它产生的交变电动势,下列判断正确的是( )

A.瞬时值表达式为e=NBSωsinωt B.有效值为

122NBSω

C.平均值为1NBSω

D.频率为2πω

4.如图所示,正弦波和方波交变电流的最大值相等,周期也相等,现把它们通入完全相同的电阻,则在相同的时间(远大于周期)内,两电阻发热之比Q甲/Q乙等

???线????○???? ???线????○????

2013-2014学年度北京师范大学万宁附属中学

交变电流的产生与表达式专项训练卷

考试范围：交以电流；命题人：孙炜煜；审题人：王占国

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明 ??○ __○?___?_?___??__?：?号?订考_订_?___??___??___??：级?○班_○?___?_?__?_?___??：名?装姓装_?__?_?___??___??_:校?○学○????????外内????????○○???????? 评卷人 得分 一、选择题（题型注释）

1．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0?，外接一只电阻为9.0?的灯泡，则

A．电压表V的示数为20V

B．电路中的电流方向每秒改变5次 C．灯泡实际消耗的功率为36W

D．值电动势随时间变化的瞬时表达式为e?20cos5?t(V) 【答案】C 【解析】

试题分析：观察甲图可知，正弦交流电Em?202v，可知有效

第十章 交变电流 传感器 第29单元 交变电流的产生和描述

1.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电动势的瞬时表达式为e= 102sin4πt(V),则( )

A.该交变电动势的频率为2Hz B.零时刻线圈平面与磁场垂直 C.t=0.25s时,e达到最大值

D.在1s时间内,线圈中电流方向改变100次

2.交流发电机在工作时产生的电压的表达式为u＝Um sin ωt，保持其他条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时电压的变化规律变为（ ） A.4Um sin ωt B.4Um sin2 ωt C.2Um sin ωt D.Um sin ωt 3.一个矩形线圈的匝数为N匝,线圈面积为S ,在磁感应强度为B的匀强磁场中以ω的角速度绕垂直磁感线的轴匀速转动,开始时,线圈平面与磁场平行.对于它产生的交变电动势,下列判断正确的是( )

A.瞬时值表达式为e=NBSωsinωt B.有效值为

122NBSω

C.平均值为1NBSω

D.频率为2πω

4.如图所示,正弦波和方波交变电流的最大值相等,周期也相等,现把它们通入完全相同的电阻,则在相同的时间(远大于周期)内,两电阻发热之比Q甲/Q乙等

时间： 2月 17日 星期一 主（中心）备课人：陈建春 授课人： 年级 高二 教材 人教版 选修章节 第五章第3第 课时 3-2 节 课题 教 学 目 标 知识技能目标 过程方法目标 电感和电容对交变电流的影课型 响 新授课 累计第 课时 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器.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的阻碍作用的大小.知道容抗与哪些因素有关。 1、培养学生独立思考的思维习惯。 2、培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。 情感态度与培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯 价值观目标 教学重点 教学难点 教具 （1）电感、电容对交变电流的阻碍作用。（2）感抗、容抗的物理意义 （1）感抗的概念及影响感抗大小的因素。（2）容抗概念及影响容抗大小的因素。 双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡（6 V、0.3 A）、线圈（用3变压器的副线圈）、电容器（“10 μF、15 V”与“200 μF、15 V”）2个、两个扼流圈

练案[31] 交变电流的产生及描述

一、选择题(本题共10小题，1～6题为单选，7～10题为多选)

1．(2018·福建省宁德市高三上学期期末)阻值为R的电炉丝通以大小为I的恒定电流时其电功率为P，当把它接在某正弦交流电源两端时其电功率也为P。则该交流电源电压的最大值为导学号 21993264( B )

A．2

IR 2

B．2IR D．2IR

C．IR

[解析] 电炉丝通以大小为I的恒定电流时，经t时间内产生的热量为Q，则有：Q＝

Pt＝I2Rt；电炉丝接在某正弦交流电源两端时，经t时间内产生的热量为Q′，则有：Q′＝

22

Pt＝I2有Rt，根据热效应有：Q＝Q′，即IRt＝I有Rt，解得：I有＝I，则电压的有效值为U有

＝I有R＝IR，故该交流电源电压的最大值为Um＝2U有＝2IR，选B。

2．(2018·河北省巨鹿县高三上学期期中试题)如图甲所示是一台交流发电机构造示意图，产生交变电流的感应电动势随时间变化的正弦规律如图乙。发电机线圈电阻为1Ω，外接电阻为4Ω，则导学号 21993265( C )

A．线圈转速为50r/s B．电压表的示数是4V C．负载电阻的电功率为2W

D．线圈转速加倍，电压表读数变为原来的4倍

1

[解析] 由图象可

物理教学课例

【课题名称】：人教版物理选修3-2第五章第二节：

描述交变电流的物理量

【课题背景】：

一， 教学背景

本教学课例是在2013-2014学年度第二学期，庆阳第一中学高二（12）班进行的。我校的课堂教学主要实施的是“九段达标教学法”，体现了新课改的教学思想，凸显了以学生为主体的教学理念，极大地发挥了学生在学习中的主观能动性，有效地培养了学生的创新能力，在一定程度上也有效地树立了学生的正确价值观念。在“九段达标教学法”的开展中，该班的学生思维敏捷，课堂活动能力强，加之教师可以灵活地运用新的教学法，这些对本节内容的开展都是很有利的。

二， 教材内容及学情介绍

本章的标题是交变电流，所以学习任务会依照这一主题展开。在第一节，学生已经学习了交变电流的概念，并且了解了正弦式交变电流的产生过程，得到了正弦式交变电流的变化规律及对应的表达式。正弦式交变电流的大小和方向都随时间进行周期性变化，所以描述这种交变电流需要借助一些物理量，本节内容就是介绍这些物理量，其主要有：周期和频率，峰值和有效值，相位等。

学生对交变电流的知识内容是第一次学到，第一节的内容经过两节课的学习，大部分学生已经掌握的很好了。在这节内容的巩固作用之下，相信学生对交变电流已经

同一天涛涛涛涛鹅鹅鹅5.1 交变电流的产生及其描述

一、基础练

1．对于图1所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是( )

图1

A．电流的大小变化，方向也变化，是交变电流 B．电流的大小变化，方向不变，不是交变电流 C．电流的大小不变，方向不变，是直流电 D．电流的大小不变，方向变化，是交变电流

2．如图2所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能使线圈中产生交变电流的是( )

图2

A．将线圈水平向右匀速拉出磁场 B．使线圈以OO′为轴匀速转动 C．使线圈以ab为轴匀速转动 D．磁场以B＝B0sin ωt规律变化 3．标有“220 V,0.5 μF”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用( ) A．220sin 100πt V B．220 V的照明电路中 C．380 sin 100πt V D．380 V的动力电路中

4．在电路的M、N间加一如图3所示的正弦交流电，负载电阻为100 Ω，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( )

图3

A．220 V,2.20 A B．311 V,2.20 A

考点38 交变电流的产生及描述

考点名片

考点细研究：(1)交变电流的产生；(2)交变电流的图象；(3)正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值等。其中考查到的如：2016年全国卷Ⅲ第21题、2015年四川高考第4题、2014年天津高考第7题、2013年山东高考第17题、2013年福建高考第15题等。

备考正能量：本考点一般以选择题形式考查，命题多集中于考查基本概念，如交变电流的峰值、有效值、频率等。命题常结合交变电流的图象考查有效值的计算，单独考查交变电流产生的较少，通常和变压器结合考查。

一、基础与经典

1．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )

A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为311 V D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz 答案 B

解析 线框中感应电动势与磁通量的变化率成正比，而t＝0.005 s时e最大，A错误。

t＝0.01 s时e＝0，B正确。电动势有效值E＝311×

1

频率f＝＝50 Hz，D错误。

2

V≈220 V，C错误。周期T＝0.02 s，2

T2.