高考物理二轮复习讲义：交变电流.pdfVIP

高考物理交变电流辅导讲义

授课主题交变电流

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

2、理解正弦交流电的图象及表达式

3、理解交变电流的最大值、瞬时值、有效值及其关系

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

5、知道我国供电线路交变电流的周期、频率和常用数值

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，

知道交变电流的角速度、周期和频率

教学内容

一、课堂导入

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

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

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？

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

路，将电能输送到乡村、工厂、千家万户。

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。

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新疆达坂城风力发电站

三、本节知识点讲解

1.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。

注：大小不变方向改变的电流也是交变电流。

2．直流电：方向不随时间变化的电流。

交变电流的产生

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。

2．过程分析：如图所示。

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(图A)

(图B)

(1)如图A所示：

线圈由甲位置转到乙位置过程中，电流方向为a→b→c→d。

线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为a→b→c→d。

线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为b→a→d→c。

线圈由丁位置转到戊位置过程中，电流方向为b→a→d→c。

(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

时，线圈不切割磁感线，产生的电动势和电流均为零。

3．两个特殊位置物理量的特点

特别提醒：

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1线圈每经过中性面一次，线圈中感应电流就要改变方向。

2线圈转一周，感应电流方向改变两次。

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()

A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次

B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流

C．图示位置ab边的感应电流方向为a→b

D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零

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，

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

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

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。

2.如图所示图象中属于交流电的有()

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

们属于交流电，正确选项为A、B、C.

3.下列线圈中产生了交流电流的是()

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图5－1－13

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．

二、交变电流的规律分析

1．瞬时值表达式的推导

若线圈平面从中性面开始转动，如图所示，则经时间t

(1)线圈转过的角度为ωt

(2)ab边的线速度跟磁感线方向的夹角θ＝ωt