高考物理交变电流辅导讲义 <br />授课主题 交变电流 <br />教学目的 1、知道什么是交变电流，掌握交变电流的产生及变化规律 <br />2、理解正弦交流电的图象及表达式 <br />3、理解交变电流的最大值、瞬时值、有效值及其关系 <br />4、知道交变电流的角速度、周期和频率以及它们之间的关系 <br />5、知道我国供电线路交变电流的周期、频率和常用数值 <br />教学重难点 理解正弦交流电的图象及表达式，理解交变电流的最大值、瞬时值、有效值及其关系， <br />知道交变电流的角速度、周期和频率 <br />教学内容 <br />我们的日常生活离不开电，城市的灯火辉煌、工厂里的机器轰鸣，一切都离不开电。长江三峡水力发电站已 <br />投入生产，各地火力发电厂比比皆是，它们的共同之处就是生产和输送的大多都是交变电流(如图是实验室手 <br />摇发电机产生的交变电流)。什么是交变电流？与直流电流有什么不同？它又是如何产生的呢？ <br /> 发电站中的发电机能把天然存在的能量资源( 如风能、水能、核能等) 转化成电能( 如图) ，通过高压输电线 <br />路，将电能输送到乡村、工厂、千家万户。 <br />来自发电厂的电有什么特性？我们怎样才能更好地利用它？这一章我们就来学习与此相关的内容。 <br />一、课堂导入 <br />新疆达坂城风力发电站 <br />1.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。 <br />注：大小不变方向改变的电流也是交变电流。 <br />2．直流电：方向不随时间变化的电流。 <br />交变电流的产生 <br />1．产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流，实验装置如图所示。 <br />2．过程分析：如图所示。 <br />三、本节知识点讲解 <br />(图 A) <br />(图 B) <br />(1)如图 A 所示： <br />线圈由甲位置转到乙位置过程中，电流方向为 a→b→c→d。 <br />线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为 a→b→c→d。 <br />线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为 b→a→d→c。 <br />线圈由丁位置转到戊位置过程中，电流方向为 b→a→d→c。 <br />(2)如图 B 所示：在乙位置和丁位置时，线圈垂直切割磁感线，产生的电动势和电流最大；在甲位置和丙位置 <br />时，线圈不切割磁感线，产生的电动势和电流均为零。 <br />3．两个特殊位置物理量的特点 <br />特别提醒： <br />1 线圈每经过中性面一次，线圈中感应电流就要改变方向。 <br />2线圈转一周，感应电流方向改变两次。 <br />典型例题：1、如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是( ) <br />A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次 <br />B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流 <br />C．图示位置 ab 边的感应电流方向为 a→b <br />D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 <br />解析：线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向， <br />线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次。线圈处于图示位置时，ab 边 <br />向右运动，ab 边的感应电流方向为 a→b；线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd 边垂直切割磁感线，线圈产生 <br />的电动势最大，也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大。 <br />2.如图所示图象中属于交流电的有( ) <br />解析：选 ABC.A、B、C 选项中 e 的大小和方向均做周期性变化，故它 <br />们属于交流电，正确选项为 A、B、C. <br />3.下列线圈中产生了交流电流的是( ) <br />图 5－1－13 <br />解析：选 BCD.由正弦式交流电的产生条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状没有特别要求． <br />二、交变电流的规律分析 <br />1．瞬时值表达式的推导 <br />若线圈平面从中性面开始转动，如图所示，则经时间 t <br />(1)线圈转过的角度为 ωt <br />(2)ab 边的线速度跟磁感线方向的夹角 θ＝ωt <br />(3)ab 边转动的线速度大小：v＝ωR＝ωLad <br />2 <br />(4)ab 边产生的感应电动势：eab＝BLabvsinθ＝BSω <br />2 sinωt <br />(5)整个线圈产生的感应电动势： <br />e＝2eab＝BSωsinωt，若线圈为 n 匝，e＝nBSωsinωt <br />2．峰值表达式 <br />由e ＝NBSωsinωt可知，电动势的峰值Em ＝NBSω ＝NΦmω ，与线圈的形状及转轴位置无关 <br />特别提醒： <br />1若线圈从中性面开始计时，e＝Emsinωt。 <br />若线圈从位于与中性面垂直的位置开始计时，e＝Emcosωt，所用瞬时值表达式与开始计时的位置有关。 <br />2物理学中，正弦交变电流与余...
