高考物理一轮复习 专题十一 交变电流 考点一 交变电流的产生及描述教学案（含解析）

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1、系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。专题十一　交变电流考纲展示　命题探究基础点知识点1　　交变电流、交变电流的图象1．交变电流(1)定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。(2)常见类型如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流。其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦交流电，如图甲所示。2．正弦交流电的产生和图象(1)产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，可产生正弦式交变电流。(2)中性面及其特点①

2、定义：与磁场方向垂直的平面。②特点：通过党课、报告会、学习讨论会等多种形式，组织党员读原著、学原文、悟原理，进一步掀起学习贯彻新高潮，教育引导广大党员更加自觉用习近平新时代中国特色社会主义思想武装头脑、指导实践、推动工作。系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。a．线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零。b．线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次。(3)图象：用以描述交流电随

3、时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦函数曲线，如图所示。知识点2　　描述交变电流的物理量1．周期和频率(1)周期T：交变电流完成一次周期性变化(线圈转动一周)所需的时间，单位是秒(s)。公式：T＝。(2)频率f：交变电流在1s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz)。(3)周期和频率的关系：T＝或f＝。2．正弦交变电流的函数表达式(线圈从中性面位置开始计时)(1)电动势e随时间变化的规律：e＝Emsinωt。(2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝Umsinωt。(3)电流i随时间变化的规律：i＝Imsinωt。其中ω等于线圈转动的角速度，Em＝nBSω。3

4、．正弦交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值。(3)有效值①定义：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫作这一交流的有效值。②有效值和峰值的关系：E＝，U＝，I＝。(4)平均值：交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值。重难点一、交流电的产生及表达式1．正(余)弦式交变电流的产生条件匀强磁场、转轴垂直磁场方向、线圈匀速转动，三者缺一不可，否则线圈中所产生的就不是正(余)弦式交变电流。通过党课、报告会、学习讨论会等多种形式，组织党员读原

5、著、学原文、悟原理，进一步掀起学习贯彻新高潮，教育引导广大党员更加自觉用习近平新时代中国特色社会主义思想武装头脑、指导实践、推动工作。系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。2．两个特殊位置中性面与峰值面的比较3.正弦交流电的最大感应电动势如图所示，边长为L的正方形线圈在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动到图示位置，此时线圈中产生的感应电动势E＝2BLv，又v＝ω，故E＝BL2ω，即最大感应电动势Em＝BSω。若为n匝线圈，则Em＝nBSω。4．交

6、变电流的瞬时值表达式(1)从闭合线圈在中性面位置开始计时，产生正弦式交流电，电动势瞬时值表达式为e＝Emsinωt，图象如图甲所示。(2)从闭合线圈垂直于中性面开始计时，产生余弦式交流电，电动势瞬时值表达式为e＝Emcosωt，图象如图乙所示。5．正弦交变电流中各物理量的变化规律通过党课、报告会、学习讨论会等多种形式，组织党员读原著、学原文、悟原理，进一步掀起学习贯彻新高潮，教育引导广大党员更加自觉用习近平新时代中国特色社会主义思想武装头脑、指导实践、推动工作。系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近

7、平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。若从线圈在中性面位置时开始计时，则正弦交变电流的变化规律如下表所示：特别提醒(1)正(余)弦式交变电流的变化规律与线圈的形状、转轴处于线圈平面内的位置无关。(2)线圈中的磁通量与电动势正好相反，磁通量最大时电动势为0，磁通量为0时电动势最大。(3)线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。二、交变电流的描述1．正弦式交变电流的瞬时值、峰值、