交電流知能要求與高考展望1.掌握交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生正弦交流電的原理，正弦交流電的圖象．理解最大值與有效值，周期與頻率的含義并能熟練進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．2．考查題型一般為選擇題．課前自修1．交流電產(chǎn)生的條件與規(guī)律(1)交流電產(chǎn)生的條件：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸________轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈中將產(chǎn)生按________規(guī)律變化的交變電流．(2)中性面：穿過(guò)線圈的磁通量________，磁通量的變化率為________，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為________．勻速正弦最大零零(3)交流電的規(guī)律①感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式：如果線圈從中性面開始時(shí)以角速度ω繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝________，在時(shí)刻t，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值是e＝_______________

；由于電流與電動(dòng)勢(shì)的同步性，若感應(yīng)電流的最大值為Im，感應(yīng)電流的瞬時(shí)值的表達(dá)式i＝____________.②線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，線圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，電流的方向就改變________．③交變電流的圖象：交變電動(dòng)勢(shì)、電流、電壓的圖象都是________圖象．NBSωNBSωsinωt一次正弦2．表征交流電的物理量(1)瞬時(shí)值：反映交流電在________的大小和方向．(2)有效值：根據(jù)電流的________來(lái)規(guī)定的，即交流電和直流電通過(guò)同樣阻值的兩個(gè)電阻，如果在一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的________都相等，則這個(gè)直流電的數(shù)值即作為交流電的有效值．(3)周期：完成一次電流__________所需的時(shí)間．(4)頻率：在1s內(nèi)完成電流__________的次數(shù)．(5)我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用的交流電，頻率是____Hz，周期是____s，電流方向每秒鐘改變____次．某一時(shí)刻熱效應(yīng)熱量周期性變化周期性變化500.02100重難突破1．正弦式電流的變化規(guī)律線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí)規(guī)律物理量函數(shù)圖象磁通量Φ＝Φm·cosωt＝BScosωt電動(dòng)勢(shì)e＝Em·sinωt＝nBSωsinωt規(guī)律物理量函數(shù)圖象電壓u＝Um·sinωt＝sinωt電流i＝Im·sinωt＝sinωt2．對(duì)交變電流的“四值”的比較和理解物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說(shuō)明瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值e＝Emsinωt

i＝Imsinωt計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值最大的瞬時(shí)值Em＝nBSωIm＝討論電容器的擊穿電壓物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說(shuō)明有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值適用于正(余)弦式電流(1)計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(如電功、電功率、電熱等)(2)電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是有效值(3)保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值平均值交變電流圖象中圖線與時(shí)間軸所夾的面積與時(shí)間的比值計(jì)算通過(guò)電路截面的電荷量題型探究題型一正弦式電流的變化規(guī)律及應(yīng)用【例1】如圖(a)所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過(guò)ab、cd中點(diǎn)的軸OO′以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．若以線圈平面與磁場(chǎng)夾角θ＝45°時(shí)[如圖(b)]為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定自a流向b的電流方向?yàn)檎畡t下列四幅圖中正確的是()解析：t＝0時(shí)線圈中感應(yīng)電流方向c→b→a→d為負(fù)．經(jīng)過(guò)T/8時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，線圈中瞬時(shí)電流為零，所以D正確，A、B、C錯(cuò)誤．答案：D方法點(diǎn)竅：關(guān)于交變電流圖象的題目分為兩類：一類是給出圖象，求解有關(guān)的物理量；另一類是通過(guò)計(jì)算，將結(jié)果用圖象表示出來(lái).題型二交流電四值的理解和應(yīng)用【例2】如圖所示，N＝50匝的矩形線圈abcd，ab邊長(zhǎng)l1＝20cm，ad邊長(zhǎng)l2＝25cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的OO′軸以n＝3000r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻r＝1Ω，外電路電阻R＝9Ω，t＝0時(shí)，線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里．(1)在圖中標(biāo)出t＝0時(shí)感應(yīng)電流的方向；(2)寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)線圈轉(zhuǎn)一圈外力做多少功？(4)從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中流過(guò)電阻R的電荷量是多少？解析：(1)線圈感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba(圖略)．(2)線圈的角速度ω＝2πn＝100πrad/s圖示位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，其大小為Em＝NBl1l2ω代入數(shù)據(jù)得Em≈314V電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式e＝Emcosωt＝314cos100πt(V).答案：(1)方向沿adcba(圖略)(2)e＝314cos100πtV(3)98.6J(4)0.1C方法點(diǎn)竅：公式只能求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值.隨堂訓(xùn)練一單匝線圈面積為S，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)電流i＝Imsinωt.現(xiàn)將線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω提高一倍，其他條件不變，則電流的表達(dá)式為()A．i＝ImsinωtB．i＝2Imsinωt