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1、三、交变电流学 习 目 标知 识 脉 络1知道交变电流是如何产生的(难点)2知道交变电流的变化规律，会用图象及特征物理量描述交变电流(重点)3掌握正弦式交变电流的有效值(重点)4理解交变电流通过电容器的原因(难点)交流发电机及交流的变化规律1构造发电机都由固定不动的定子和能够连续转动的转子等部件构成2工作原理使转子在定子中旋转，使得穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中激发出感应电动势，通过接线端引出，接在回路中，便产生了交变电流3交变电流和直流大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流简称交流(AC)只沿一个方向流动的电流叫直流(DC)4正弦式电流的变化规律(1)正弦式电流规律：iImsin
2、t，uUmsin t(2)波形如图331所示：图3315描述交变电流的物理量(1)瞬时值：交流电在某一时刻的值(2)峰值：电动势、电流、电压的最大值(3)周期和频率：表示交变电流变化的快慢，T.我国使用的交流频率为50 Hz.1交流发电机可以将机械能转化为电能()2家用照明电是交变电流()3只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流()1描述交变电流的物理量有哪些？【提示】瞬时值、峰值、周期和频率2我国正弦交变电流的周期、频率是多少？【提示】0.02 s,50 Hz1正弦式电流电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的交变电流2描述交变电流的物理量(1)瞬时值：iImsin t，uUmsin t(2
3、)峰值：电流和电压的最大值，即Im和Um.(3)周期和频率周期：交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期，用T表示频率：交流在1 s内发生周期性变化的次数，叫做交流的频率，用f表示单位是赫兹，符号Hz.周期与频率的关系：T.角速度与周期、频率的关系：2f.3图象交变电流的变化规律可以用示波器显示出来，正弦式电流的变化规律图象如图332所示图3321如图所示图象中属于交流电的有() 【导学号：46852058】【解析】D图表示的电流大小发生了周期性变化，而方向没有变化，A、B、C图中的电流大小、方向发生了周期性变化【答案】ABC2一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4 rad/s匀速转动，产生的
4、交变电动势的图象如图333所示，则()图333A交变电流的频率是4 HzB交变电动势的最大值是10 VC当t0.5 s时，e有最大值D交变电流的周期是0.5 s【解析】由于线圈转动的角速度试题中已给出，所以线圈的转动频率可以由公式直接求出，线圈的频率和交变电流的频率是相同的，4 rad/s，而2f，故f2 Hz，T0.5 s由图象可看出：电动势最大值为10 V，t0.5 s时，t2，e0.【答案】BD3(多选)一个按正弦规律变化的交变电流的it图象如图334所示根据图象可以判定() 【导学号：46852059】图334A交变电流的频率f0.2 HzB交变电流的最大值Im20 AC交变电流瞬时值
5、表达式i20 sin(0.02t)AD在t时刻，电流的大小为10 A【解析】从图中可以看出，交变电流的最大值为Im20 A.交变电流的周期为T0.02 s，所以f50 Hz.交变电流的瞬时值表达式为iImsin tImsin(2ft)20 sin(314t)A.在t时，交变电流的瞬时值为iImsintImsin10A，所以答案为B、D.【答案】BD1正弦式电流的规律eEmsin t中指的是线圈转动角速度，与转速n的关系为2n.2交变电流的频率f等于线圈的转速n.3线圈转动一周，电流方向改变两次(经过中性面两次)交 流 与 电 容 器交 流 的 有 效 值1当电容器接到交流电路上，电容器交替进行
6、充电和放电，电路中形成电流2电容器的电路特征：电容器能够通交流、隔直流3有效值：把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相等的时间内它们产生的热量相等，这个直流电压、电流的数值称为交流电压、电流的有效值4正弦式电流的有效值Ue0.707Um，Ie0.707Im.1电容器在交流电路中对电流有阻碍作用()2交变电流的有效值是以电流的热效应定义的()3交流电、直流电都能通过电容器()1交变电流是怎样通过电容器的？【提示】在交流电路中，电容器交替进行充电和放电，电路中形成电流2是不是所有的交变电流的有效值都有关系？【提示】不是只有正(余)弦式电流才有U，I.1在定义有效值时要注意：三同2公式Ue、Ie仅
7、适用于正弦式电流3在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值如电功率的计算式：PIU中，U、I均为有效值4在交流电路中，电压表、电流表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值在没有具体说明情况下，所给出的交变电流的电压、电流指的都是有效值5各种使用交变电流用电器铭牌上标出的额定电压、额定电流均指有效值4如图335所示，是一个按正弦规律变化的交变电流的图象根据图象可知该交变电流的电流有效值是_ A，频率是_ Hz. 【导学号：46852060】图335【解析】从图象可知电流的最大值是1 A，有效值Ie0.707 A；周期是0.2 s，所以频率f5 Hz
8、.【答案】0.707 A5 Hz5如图336所示为一交流电随时间而变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为Im；电流的负值的强度为Im，则该交流电的有效值为 ()图336ABImCImDIm【解析】交变电流一个周期内通过电阻R产生的热量为()2R1102IR1102，直流电流I通过R相同时间产生的热量为I2R2102.由有效值的定义知：()2R1102IR1102I2R2102，得IIm.【答案】D6目前，我国照明电路的电压瞬时值表达式为u311sin 100t V，则我国照明电路的电压有效值与频率分别为() 【导学号：46852061】A220 V,50 HzB311 V,5
9、0 HzC220 V,60 HzD311 V,60 Hz【解析】由电压表达式知Um311 V，100 rad/s，则U220 V，fHz50 Hz，故选项A正确【答案】A1交变电流的表达式与图象表达是对应的两种形式，要注意t0时的初始值是多少，进而确定函数是正弦式还是余弦式及图象的起始点位置2只有正(余)弦式交流才有：E.高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。那么，高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢？下面和小编一起来看看吧！高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时，要注意以下几个问题：（1）注意题干要求，让你
10、选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。（2）相信第一判断：只有当你发现第一次判断肯定错了，另一个百分之百是正确答案时，才能做出改动，而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。切记：每年高考选择题错误率高的不是难题，而是开头三个简单题。不要再最简单的地方，轻敌栽坑！实验题的做题技巧（1）实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。填空题：数值、单位、方向或正负号都应填全面；作图题：对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图，则电表量程、正负极性，电流表内、外接法，变阻器接法，滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头，要正确使用虚、
11、实线，各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位；实物连接图一定要先画出电路图（仪器位置要对应）；各种作图及连线要先用铅笔（有利于修改），最后用黑色签字笔涂黑。切记：游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。切记：选择题有8-10分是送你的，但你可能拿不到（单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等）。（2）常规实验题：主要考查课本实验，几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析，解答常规实验题时，这种题目考得比较细，要在细、实、全上下足功夫。（3）设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意，明确实验目的，应用迁移能力，联想相关实验原
12、理。在设计电学实验时，要把安全性【所谓的安全不是对人来说，而是对仪器来说的】放在第一位，同时还要尽可能减小实验的误差【误差从偶然和系统两个方面考虑，系统免不了，偶然可减小】，避免出现大量程测量小数值的情况。计算题的答题技巧（1）仔细审题，明确题意。每一道计算题，首先要认真读题，弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。在审题中，要特别重视题中的关键词和数据，如静止、匀速、 最大速度、一定、可能、刚好等。一个较为复杂的运动过程要分解成几个不同的阶段。否则，一旦做题方向偏了，只能是白忙一场。（2）敢于做题，贴近规律。解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数，怎样建立方程呢？方程蕴含
13、在物理过程中以及整个过程的各个阶段中，存在于状态或状态变化之中；隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现象及过程所对应的或贴近的物理规律，建立主体关系式。（3）敢于解题，深于研究。遇到设问多、信息多、过程复杂的题目，在审题过程中，若明确了某一阶段的情景，并列出了方程。要敢于先把结果解出来，这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定，所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。（4）答题要规范，得分有技巧简洁文字说明与方程式相结合尽量用常规方法，使用通用符号分步列式，不要用综合或连等式对复杂的数值计算题，最后结果要先解出符号表达，再代入数值进行计算。高中物理
14、考试注意事项高三学习成绩不好怎么办？看高考蝶变掌握逆袭方法。淘宝搜索高考蝶变购买！1.计算大题绝对不能空着即便你做不上来，也要写该部分对应课本中的基本物理公式。需要注意的是，必须带入题中的符号。比如说题目中电荷量是e，你在答题纸上写q往往就不会给分了。阅卷中我们老师们都严格遵守采点给分原则，也就是说，你写对了几个物理公式（与答案一样），即便没有计算，我们也给对应的分值。这是阅卷的规则，谁都不能改变。2.重视画图解题过程中要受力分析、研究运动轨迹的，一定要画图，养成画图的好习惯。图像画出来虽然有时候是没分的，借助于图像来分析题意很方便。另外，物理题的答案并不是标准的，有的时候你写的与答案不一样，
15、老师们怎么理解呢？看图是一个捷径。答题纸上的内容是给老师看的（是你和阅卷老师的对话），不要给老师们的阅卷制造困难，图一定要画。见到很多学生不画图，也没有个依据，就直接来个物理公式。我的第一感觉就是，莫非是抄别人的？相信判你卷子的老师也是一样的。3.物理试卷中几乎没有多选题四个选项都是对的物理多选题，基本上是不会有四个选项全对的，除非是非常老旧的题（90年代的高考题）。如果你物理成绩很差，我建议你把多选题都当成单选来做，这样更有利于得分，特别是多选题的最后一道题。4.不会的暂时跳过，合理分配考试时间同学们在考场上要注意解题时间的分配，没有思路的题先跳过去。建议多选题的最后一道先跳过，实验题的最后
16、一个空，解答题的最后一问更是要留到最后再做。原因不解释了，大家都知道，不过王尚老师想说的是，真正的在考场上认真去执行的同学还是少数。小编推荐：高考物理答题技巧5.看不懂题意的，联系课本考点物理题联系实际的很多，比如天体联系宇航的，磁场联系粒子加速度器的，等等。这些应用问题很难理解，一个诀窍就是联系课本的考点。高中物理wuli.in题万变不离其宗，考点还是源于课本。在考场上监考的时候王尚老师就发现很多同学在那里天马行空般的思考，完全脱离了课本，这样怎么能做出来呢？6.联系课堂上老师讲过的典型题和上面的建议类似，遇到难题，无从下手，就回忆下课堂上老师讲过的一些典型题，总是有类似的地方的。物理题本身就是有规律的，很多思考方法和切入点都是类似的。另外，笔者提醒同学们可以到物理自诊断学习系统中去看我们总结的解题思路，帮助你梳理考点，搞明白定理定律、物理公式的使用。