編輯ppt考綱展示考向預覽1.交變電流、交變電流的圖象Ⅰ2.正弦交變電流的函數(shù)表達式、峰值和有效值Ⅰ3.理想變壓器Ⅰ4.遠距離輸電Ⅰ1.交變電流的知識在高考題中常以選擇題的形式出現(xiàn)2.命題可能性較大的知識點有交變電流的規(guī)律，有效值的定義和應用，變壓器的電壓比和電流比及輸入功率和輸出功率的求解，和與交變電流的圖象有關的題目．3.交變電流與電學其他知識、力學知識相聯(lián)系的考查，特別應注意帶電粒子在交變電場中的運動問題．4.發(fā)電和電能的輸送是與實際相結合的內(nèi)容，有綜合問題考查的可能.編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1．交變電流：大小和________都隨時間做________變化的電流，簡稱交流(AC)．2．正弦式交變電流(如圖所示)編輯ppt(1)定義：按________變化的交變電流．(2)產(chǎn)生：將閉合矩形線圈置于________磁場中，并繞________方向的軸做________轉動．(3)中性面：與磁場方向________的平面．(4)正弦式交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計時)①電動勢e隨時間變化的規(guī)律：e＝________.②電壓u隨時間變化的規(guī)律：u＝________.③電流i隨時間變化的規(guī)律：i＝________.其中ω等于線圈轉動的________，Em＝________.編輯ppt(5)正弦交變電流的圖象(如圖所示)編輯ppt二、描述交變電流的物理量1．周期和頻率(1)周期：交變電流完成一次________變化所需的時間．(2)頻率：交變電流在1s內(nèi)完成________變化的次數(shù)．(3)二者關系：T＝________.2．峰值和有效值(1)峰值：交變電流的電壓和電流所能達到的________數(shù)值．(2)有效值：跟交變電流________等效的直流電壓和電流值．(3)二者關系：對于正弦交流電有Im＝________，Um＝________.編輯ppt三、電感和電容對交變電流的影響1．電感對交流的阻礙作用：交流的頻率________，電感對其阻礙作用就________，“通低頻，阻高頻”．2．電容對交流的阻礙作用：交流的頻率________，電容對其阻礙作用就________，“通高頻，阻低頻”．思考：在現(xiàn)實生活中，我們經(jīng)常見到家用電器銘牌上標的電壓、電流，它們都是指交流電的什么值？與電容器銘牌上標的電壓、電流有何不同？編輯ppt答案：一、1.方向周期性2.(1)正弦規(guī)律(2)勻強垂直磁場勻速(3)垂直(4)①Emsinωt②Umsinωt③Imsinωt角速度NSBω三、1.越高越大2.越高越小思考：家用電器銘牌上標的電壓、電流是指交流電的有效值，電容器銘牌上標的電壓、電流是指交流電的最大值．編輯ppt編輯ppt1．正弦式電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置時開始計時)規(guī)律物理量函數(shù)圖象磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt電動勢e＝Em·sinωt＝nBSω·sinωt編輯ppt續(xù)表編輯ppt2.對中性面的理解(1)中性面是與磁場方向垂直的平面，是假想的一個參考面．(2)線圈平面位于中性面時，穿過線圈平面的磁通量最大，而磁通量的變化率為零，產(chǎn)生的感應電動勢為零．(3)線圈平面與中性面垂直時，穿過線圈平面的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，產(chǎn)生的感應電動勢最大．(4)線圈每經(jīng)過中性面一次，電流方向就改變一次，線圈轉動一周，兩次經(jīng)過中性面，所以電流的方向改變兩次．編輯ppt3．交變電流瞬時值表達式的書寫基本思路(1)確定交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象或由公式Em＝nBSω求出相應峰值．(2)明確線圈的初始位置，找出對應的函數(shù)關系式．如：①線圈從中性面開始轉動，則i-t圖象為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為i＝Imsinωt.②線圈從垂直中性面開始轉動，則i-t圖象為余弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為i＝Imcosωt.編輯ppt說明：在交變電流的產(chǎn)生過程中，要特別注意兩個特殊位置的不同特點．(1)線圈平面與中性面重合時，S⊥B，Φ最大，ΔΦ/Δt＝0，e＝0，i＝0，電流方向?qū)l(fā)生改變．(2)線圈平面與中性面垂直時，S∥B，Φ＝0，ΔΦ/Δt最大，e最大，i最大，電流方向不改變．編輯ppt1．交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較編輯ppt續(xù)表編輯ppt2.對交變電流有效值的理解交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(電流通過電阻生熱)進行定義的，所以進行有效值計算時，要緊扣電流通過電阻生熱(或熱功率)進行計算．注意“三同”：即“相同電阻”，“相同時間”內(nèi)產(chǎn)生“相同熱量”．計算時“相同時間”要取周期的整數(shù)倍，一般取一個周期．注意：在交流電路中，電壓表、電流表等電工儀表的示數(shù)均為交變電流的有效值．在沒有具體說明的情況下，所給出的交變電流的電壓、電流指的是有效值．編輯ppt說明：(1)由感應電動勢的最大值公式Em＝nBSω得，Em僅由n、B、S、ω四個物理量所決定，與軸的具體位置和線圈的形狀都無關．編輯ppt電阻感抗容抗產(chǎn)生的原因定向移動的電荷與不動的離子間的碰撞電感線圈的自感阻礙電流變化極板上所帶電荷對定向移動電荷的阻礙阻礙的特點對直流、交流均有阻礙作用通直流、阻交流，通低頻、阻高頻通交流、隔直流，通高頻、阻低頻相關的因素由導體本身的因素決定(長短、粗細、材料)，與溫度有關由線圈本身的自感系數(shù)和交變電流的頻率共同決定由電容的大小和交變電流的頻率共同決定編輯ppt編輯ppt圖中甲、乙兩圖分別表示兩種電壓的波形，其中甲所示電壓按正弦規(guī)律變化．下列說法正確的是()編輯pptA．甲表示交流電，乙表示直流電B．兩種電壓的有效值相等C．甲所示電壓的瞬時值表達式為u＝311sin100πtV

編輯ppt答案：C點評：當線圈平面轉至中性面時，穿過線圈平面后磁通量最大，但磁通量的變化率為零，此時線圈里的感應電動勢為零．中性面是交變電流的方向轉折點．編輯ppt跟蹤訓練1如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，并繞過ab、cd中點的軸OO′以角速度ω逆時針勻速轉動．若以線圈平面與磁場夾角θ＝45°時(如圖乙)為計時起點，并規(guī)定當電流自a流向b時電流方向為正．則下列四幅圖中正確的是()甲乙編輯ppt

A．B.

C．D.編輯ppt答案：D編輯ppt編輯ppt(1)若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；編輯ppt思路點撥：由磁場情況和線圈轉動情況可確定瞬時值表達式，電壓表和電流表的示數(shù)為電路中電壓和電流的有效值，而電荷量的計算則需用該時間內(nèi)的平均值．編輯ppt編輯ppt編輯ppt點評：(1)中性面是交變電流產(chǎn)生過程中的重要位置，從中性面開始計時和從其他位置開始計時計算交變電流的表達式不同．(2)交流電路中，電流表、電壓表測量的都是交變電流的有效值．(3)交流電路中，歐姆定律、焦耳定律同樣適用．編輯ppt跟蹤訓練2阻值為10Ω的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上，以下說法正確的是()A．電壓的有效值為10V編輯ppt答案：BC編輯ppt某同學在研究電容、電感對恒定電流以及交變電流的影響時，采用了如圖所示的電路，其中，L1、L2是兩個完全相同的燈泡，已知把開關置于3、4時，電路與交流電源連通，穩(wěn)定后的兩個燈泡發(fā)光亮度相同，則該同學在如下操作過程中能觀察到的實驗現(xiàn)象是()編輯pptA．當開關置于1、2時，穩(wěn)定后L1、L2二個燈泡均發(fā)光，且亮度相同B．當開關置于1、2時，穩(wěn)定后L1、L2二個燈泡均發(fā)光，且L1比L2亮C．當開關置于3、4時，穩(wěn)定后，若只增加交變電流的頻率，則L1變暗，L2變亮D．在開關置于3、4的瞬間，L2立即發(fā)光，而L1亮度慢慢增大

編輯ppt解析：當開關置于1、2時，穩(wěn)定后因電容器隔直流，故電路斷開，L2不發(fā)光，A、B錯誤；在開關置于3、4的瞬間，電容器通交流，L2立即發(fā)光，由于電感的自感作用，L1亮度慢慢增大，D正確；當開關置于3、4穩(wěn)定后，增加交變電流頻率，容抗減小，感抗增大，L1變暗，L2變亮，C正確．答案：CD編輯ppt點評：電感線圈和電容器在交變電流電路中相當于一個電阻，但表示它們對交變電流阻礙作用大小的感抗和容抗與導體的電阻有很大的不同，導體的電阻由導體本身性質(zhì)決定，與接在導體兩端的電源無關，而感抗和容抗不但與電感和電容有關，還與交變電流的頻率有關，對于同一電感線圈或電容器來說，它們的感抗和容抗都不是固定不變的，而是隨電源的頻率的變化而變化，可概括為：電感是“通直流、阻交流，通低頻，阻高頻”；電容是“通交流、隔直流，通高頻，阻低頻”．編輯ppt跟蹤訓練3如圖所示，三個燈泡相同，而且耐壓足夠高，電源內(nèi)阻忽略．當單刀雙擲開關S接A時，三個燈亮度相同，那么S接B時()A．三個燈亮度相同B．甲燈最亮，丙燈不亮C．甲燈和乙燈亮度相同，丙燈不亮D．只有丙燈不亮，乙燈最亮編輯ppt答案：D解析：開關S接A時，甲、乙、丙三個支路均有交流電通過，開關S接B時，電路處于直流工作狀態(tài)，電容C“隔直、通交”；電感L“阻交、通直”；R對交、直流有相同的阻抗．可判斷此時電路中I丙＝0，I甲不變，I乙增大；又因為燈泡亮度與熱功率(P＝I2R)成正比，所以只有丙燈不亮，乙燈最亮，故選D項．編輯ppt編輯ppt1．矩形線圈繞垂直勻強磁場磁感線的軸勻速轉動，當線圈通過中性面時，下列說法正確的是()A．穿過線圈的磁通量最大，線圈中感應電動勢最大B．穿過線圈的磁通量最大，線圈中感應電動勢等于零C．線圈中感應電流最大，方向?qū)⒏淖僁．線圈中感應電流等于零，方向?qū)⒏淖兇鸢福築D解析：當線圈通過中性面時，垂直于磁場，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零，線圈中感應電動勢等于零，電流方向?qū)⒏淖?，選項BD正確．編輯ppt答案：D編輯ppt編輯ppt答案：A編輯ppt4．(2010·長沙模擬)矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的轉軸勻速轉動，產(chǎn)生的交流電動勢的最大值為Em.設t＝0時線圈平面與磁場平行，當線圈的匝數(shù)增加一倍，轉速也增大一倍，其他條件不變時，交變電流的電動勢表達式為()A．e＝2Emsin2ωt B．e＝4Emsin2ωtC．e＝Emcos2ωt D．e＝4Emcos2ωt答案：D編輯ppt解析：產(chǎn)生電動勢的最大值Em＝NBSωω＝2nπ；n為轉速當N′＝2N，n′＝2n時，ω′＝2ω，Em′＝4Em，所以交變電流的電動勢的表達式為e＝4Emcos2ωt.D項正確．編輯ppt5．兩相同的白熾燈L1、L2接到如圖所示的電路中，燈L1與電容器串聯(lián)，燈L2與電感線圈串聯(lián)，當a、b處接電壓最大值為Um，頻率為f的正弦交流電源時，兩燈都發(fā)光，且亮度相同．更換一個新的正弦交流電源后燈L1的亮度大于燈L2的亮度，新電源的電壓最大值和頻率應滿足什么條件()A．最大值仍為Um，而頻率大于fB．最大值仍為Um，而頻率小于fC．最大值大于Um，而頻率為fD．最大值小于Um，而頻率仍為f答案：A編輯ppt解析：更換新正弦交流電源后燈L1亮度大于燈L2的亮度，說明和燈L1