:交變電流的產(chǎn)生及描述:交變電流的產(chǎn)生及描述1探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流的圖像問(wèn)題情境探究如圖所示為一個(gè)100匝線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖像,根據(jù)圖像可以得到哪些物理量?探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流的圖像問(wèn)題2探究一探究二隨堂檢測(cè)探究一探究二隨堂檢測(cè)3探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納從圖像獲得的信息正弦式交變電流的圖像是一條正弦曲線(xiàn),從圖像中可以得到以下信息:(3)瞬時(shí)值:每個(gè)“點(diǎn)”表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)值。(4)可確定線(xiàn)圈位于中性面的時(shí)刻,也可確定線(xiàn)圈平行于磁感線(xiàn)的時(shí)刻。探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納(3)瞬時(shí)值:每個(gè)“點(diǎn)”表示某一4探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例1(多選)如圖所示,圖線(xiàn)a是線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦式交變電流的圖像,當(dāng)調(diào)整線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速后,所產(chǎn)生正弦式交變電流的圖像如圖線(xiàn)b所示,以下關(guān)于這兩個(gè)正弦式交變電流的說(shuō)法正確的是(

)A.在圖中t=0時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量均為零B.線(xiàn)圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2C.交變電流a的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=10sin(5πt)V探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)5探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:BCD探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:BCD6探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖。其矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)圈的匝數(shù)n=100匝,電阻r=10Ω,線(xiàn)圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90Ω,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在t=0時(shí)刻,線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行,穿過(guò)每匝線(xiàn)圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化。求:(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值。(2)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。(4)電路中交流電壓表的示數(shù)。

探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)7探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:(1)62.8V

(2)e=62.8cos(10πt)V

(3)31.4V

(4)40V探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:(1)62.8V(2)e=628探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流“四值”的綜合應(yīng)用情境探究如圖甲為電容器,圖乙為保險(xiǎn)絲管,請(qǐng)思考:(1)將電容器接在交流電路上,要保證電容器正常工作,需要考慮交變電流哪一個(gè)值?(2)若保證保險(xiǎn)絲管正常使用,應(yīng)考慮交變電流哪一個(gè)值?要點(diǎn)提示:(1)交變電流的最大值。(2)交變電流的有效值。探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流“四值”的綜合應(yīng)用(1)將電容器9探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納最大值、有效值、瞬時(shí)值、平均值,在不同情況下的使用(1)在研究電容器的耐壓值時(shí),只能用最大值。(2)在研究交變電流做功、電功率及產(chǎn)生的熱量時(shí),只能用有效值W=EIt,Q=I2Rt,交流電表指示的也是有效值。(3)在研究交變電流通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí),只能用平均值。(4)在研究某一時(shí)刻線(xiàn)圈受到的安培力時(shí),只能用瞬時(shí)值。探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納10探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例2如圖所示,矩形線(xiàn)圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO'以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)圈共10匝,電阻r=5Ω,ab=0.3m,bc=0.6m,負(fù)載電阻R=45Ω。(1)寫(xiě)出從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)的線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。(2)求電阻R在0.05s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。(保留兩位有效數(shù)字)(3)求0.05s內(nèi)流過(guò)電阻R上的電荷量(設(shè)線(xiàn)圈從垂直中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng))。探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)11探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Emax=nBSω=10×2×0.3×0.6×10π

V=113.04

V由于從線(xiàn)圈平面經(jīng)過(guò)與磁感線(xiàn)平行的位置開(kāi)始計(jì)時(shí),故瞬時(shí)值表達(dá)式e=Emax·cos

ωt=113.04cos(10πt)V。答案:(1)e=113.04cos10πtV

(2)5.8J

(3)0.072C探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Emax=n12探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法求解熱量與電荷量的思路(1)求解熱量用有效值,按以下思路。(2)求解電荷量用平均值,按以下思路。

探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法求解熱量與電荷量的思路(2)求解13探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)內(nèi)阻r=3Ω、面積S=0.02m2的半圓形導(dǎo)線(xiàn)框可繞OO'軸旋轉(zhuǎn)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

T。若線(xiàn)框以ω=100πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),且通過(guò)電刷給“6V

12W”的小燈泡供電,則:(1)若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),寫(xiě)出線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。(2)從圖示位置開(kāi)始,線(xiàn)框轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量是多少?該電荷量與線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān)?(3)由題目所給已知條件,外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光?若不能,則小燈泡的實(shí)際功率為多大?探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)內(nèi)14探究一探究二隨堂檢測(cè)探究一探究二隨堂檢測(cè)15探究一探究二隨堂檢測(cè)《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變16探究一探究二隨堂檢測(cè)1.如圖所示,圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系。若使這兩種電流分別通過(guò)兩個(gè)完全相同的電阻,則經(jīng)過(guò)1min的時(shí)間,兩電阻消耗的電功之比W甲∶W乙為(

)《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)1.如圖所示,圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖17探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:C《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:C《交變電流》人教版PPT精品課18探究一探究二隨堂檢測(cè)2.如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線(xiàn)框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(O軸位于磁場(chǎng)邊界)。則線(xiàn)框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為(

)《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)2.如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁19探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:D《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:D《交變電流》人教版PPT精品課20探究一探究二隨堂檢測(cè)3.(2019天津卷,8)單匝閉合矩形線(xiàn)框電阻為R,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線(xiàn)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量Φ與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)3.(2019天津卷,8)單匝閉合矩形線(xiàn)21探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:BC《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:BC《交變電流》人教版PPT精品22探究一探究二隨堂檢測(cè)4.如圖所示,單匝線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO'軸從圖示位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)

時(shí),線(xiàn)圈中電動(dòng)勢(shì)大小為10V,求:(1)交流電動(dòng)勢(shì)的峰值。(2)交流電動(dòng)勢(shì)的有效值。(3)與線(xiàn)圈相接的交流電壓表的示數(shù)?！督蛔冸娏鳌啡私贪鍼PT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)4.如圖所示,單匝線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO23探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)圖示位置為中性面,從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),交流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e=Emsin

ωt,《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)圖示位置為中性面,從此時(shí)開(kāi)始24:交變電流的產(chǎn)生及描述:交變電流的產(chǎn)生及描述25探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流的圖像問(wèn)題情境探究如圖所示為一個(gè)100匝線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖像,根據(jù)圖像可以得到哪些物理量?探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流的圖像問(wèn)題26探究一探究二隨堂檢測(cè)探究一探究二隨堂檢測(cè)27探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納從圖像獲得的信息正弦式交變電流的圖像是一條正弦曲線(xiàn),從圖像中可以得到以下信息:(3)瞬時(shí)值:每個(gè)“點(diǎn)”表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)值。(4)可確定線(xiàn)圈位于中性面的時(shí)刻,也可確定線(xiàn)圈平行于磁感線(xiàn)的時(shí)刻。探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納(3)瞬時(shí)值:每個(gè)“點(diǎn)”表示某一28探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例1(多選)如圖所示,圖線(xiàn)a是線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦式交變電流的圖像,當(dāng)調(diào)整線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速后,所產(chǎn)生正弦式交變電流的圖像如圖線(xiàn)b所示,以下關(guān)于這兩個(gè)正弦式交變電流的說(shuō)法正確的是(

)A.在圖中t=0時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量均為零B.線(xiàn)圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2C.交變電流a的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=10sin(5πt)V探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)29探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:BCD探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:BCD30探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖。其矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)圈的匝數(shù)n=100匝,電阻r=10Ω,線(xiàn)圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90Ω,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在t=0時(shí)刻,線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行,穿過(guò)每匝線(xiàn)圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化。求:(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值。(2)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。(4)電路中交流電壓表的示數(shù)。

探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)31探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:(1)62.8V

(2)e=62.8cos(10πt)V

(3)31.4V

(4)40V探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:(1)62.8V(2)e=6232探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流“四值”的綜合應(yīng)用情境探究如圖甲為電容器,圖乙為保險(xiǎn)絲管,請(qǐng)思考:(1)將電容器接在交流電路上,要保證電容器正常工作,需要考慮交變電流哪一個(gè)值?(2)若保證保險(xiǎn)絲管正常使用,應(yīng)考慮交變電流哪一個(gè)值?要點(diǎn)提示:(1)交變電流的最大值。(2)交變電流的有效值。探究一探究二隨堂檢測(cè)交變電流“四值”的綜合應(yīng)用(1)將電容器33探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納最大值、有效值、瞬時(shí)值、平均值,在不同情況下的使用(1)在研究電容器的耐壓值時(shí),只能用最大值。(2)在研究交變電流做功、電功率及產(chǎn)生的熱量時(shí),只能用有效值W=EIt,Q=I2Rt,交流電表指示的也是有效值。(3)在研究交變電流通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí),只能用平均值。(4)在研究某一時(shí)刻線(xiàn)圈受到的安培力時(shí),只能用瞬時(shí)值。探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納34探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例2如圖所示,矩形線(xiàn)圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO'以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)圈共10匝,電阻r=5Ω,ab=0.3m,bc=0.6m,負(fù)載電阻R=45Ω。(1)寫(xiě)出從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)的線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。(2)求電阻R在0.05s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。(保留兩位有效數(shù)字)(3)求0.05s內(nèi)流過(guò)電阻R上的電荷量(設(shè)線(xiàn)圈從垂直中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng))。探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)35探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Emax=nBSω=10×2×0.3×0.6×10π

V=113.04

V由于從線(xiàn)圈平面經(jīng)過(guò)與磁感線(xiàn)平行的位置開(kāi)始計(jì)時(shí),故瞬時(shí)值表達(dá)式e=Emax·cos

ωt=113.04cos(10πt)V。答案:(1)e=113.04cos10πtV

(2)5.8J

(3)0.072C探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:(1)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Emax=n36探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法求解熱量與電荷量的思路(1)求解熱量用有效值,按以下思路。(2)求解電荷量用平均值,按以下思路。

探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法求解熱量與電荷量的思路(2)求解37探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)內(nèi)阻r=3Ω、面積S=0.02m2的半圓形導(dǎo)線(xiàn)框可繞OO'軸旋轉(zhuǎn)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

T。若線(xiàn)框以ω=100πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),且通過(guò)電刷給“6V

12W”的小燈泡供電,則:(1)若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),寫(xiě)出線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。(2)從圖示位置開(kāi)始,線(xiàn)框轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量是多少?該電荷量與線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān)?(3)由題目所給已知條件,外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光?若不能,則小燈泡的實(shí)際功率為多大?探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)內(nèi)38探究一探究二隨堂檢測(cè)探究一探究二隨堂檢測(cè)39探究一探究二隨堂檢測(cè)《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變40探究一探究二隨堂檢測(cè)1.如圖所示,圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系。若使這兩種電流分別通過(guò)兩個(gè)完全相同的電阻,則經(jīng)過(guò)1min的時(shí)間,兩電阻消耗的電功之比W甲∶W乙為(

)《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)1.如圖所示,圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖41探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:C《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:C《交變電流》人教版PPT精品課42探究一探究二隨堂檢測(cè)2.如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線(xiàn)框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(O軸位于磁場(chǎng)邊界)。則線(xiàn)框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為(

)《交變電流》人教版PPT精品課件2《交變電流》人教版PPT精品課件2探究一探究二隨堂檢測(cè)2.如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂