江苏省宿豫中学高三物理第一轮复习《第十三章 交变电流 电磁场和电磁波》教案VIP免费

交变电流电磁场和电磁波备课指要教学建议1、对正弦交变电流的产生过程的研究过程实际上就是对电磁感应知识的应用过程。2、正弦交变电流的产生过程是理解正弦交变电流规律的基础，正弦交变规律是理解交变电流的描述的基础。3、复习正弦交变电流的规律时要注意将公式，图象以及具体产生过程相结合。4、要注意交变电流的瞬时值、最大值、有效值的定义以及实际意义，尤其是在有效值的定义中要体会用到的等效思想。5、注意区别交变电流的瞬时值，有效值以及平均值的具体含义及用法。案例导入例1一个面积为S的矩形圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直。线圈中感应电动热e与时间t的关系如图13-45-1所示。感应电动势最大值和周期可由图中读出，则磁感应强度B=。在t=时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角等于。【分析】由交变电流规律知，不论线圈从何处旋转，都是在中性面处电动势为零，在与中性面垂直处电动势最大，最大值为Em=NBSω。由图可知t=0时刻，线圈在与中性面垂直处，所以瞬时感应电动势的表达式应为e=Emcosωt=NBSωcosωt。根据这个规律，即可求解。【解答】（1）由Em=NBSω及知B=，这里N=1，故正确答案为。（2）如图13-45-2所示，t=时，线圈转过的角度，即θ=30°（答150°也算对）。【答案】（1）；（2）30°（或150°）【归纳】该题的解题基础是正弦交变电流的产生原理。通过本题可以很好的复习正弦交变电流的产生过程及规律。例2一阻恒定的电阻器，当两端加上10V的直流电压时，测得它的功率为P；当两端加上某一正弦交变电流压时，测得它的功率为。由此可知该交变电流电压的有效值为V，最大值为V。【分析】直流电的功率可以直接用功率公式，而正弦交变电流在计算功率时要用电流的有效值。【解答】由题意可得，电阻器两端加上直流电时；加上交变电流时。由以上两式解得U有效=。而U有效=，所以U最大=最大=10V。【答案】，10。【归纳】本题考察的主要目的是交变电流的有效值的意义以及正弦交变电流的有效值和最大值之间的关系。知识梳理1、正弦交变电流的规律正弦交变电流的电动势、电压和电流随时间的变化规律分别为e=Emsinωt.①u=Umsinωt.②i=Imsinωt.③对以上三个关系式，应注意：（1）角频率ω等于线圈转动的角速度，且ω=2πn（n为转速）（2）最大值Em=NBωS（N为线圈匝数、S为线圈面积）（3）是从中性面位置开始计时的。平面线圈在匀强磁场中旋转，当线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中感生电动势为零，这个位置叫中性面。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，感生电动势为零。线圈经过中性面时，内部电流方向要发生改变。（4）交变电流的变化规律及Em与线圈的形状以及转动轴处于线圈平面内的位置无关（注意：要求转轴与磁场方向垂直）2、表征交变电流的物理量（1）瞬时值：交变电流的瞬时值反映的是不同时刻交变电流的大小和方向，瞬时值是时间的函数，其关系如1中①②③式。（2）最大值：交变电流的最大值反映的是交变电流大小的变化范围，当线圈平面与磁感线平行时，交变电流动势最大，Em=NBSω，瞬时值与最大值的关系是－Em≤e≤Em。（3）有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，即在同一时间内，跟某一交变电流能使用一电阻产生相等热量的直流电的数值叫做该交变电流的有效值。正弦交变电流的有效值与最大值的关系是交变电流的有效值用得很广泛，交变电流铭牌上标明的额定电压、额定电流是指有效值。不加特别说明时，交变电流、电压、电动势均指有效值。重、难、疑点剖析1、注意理解交变电流的有效值的物理意义或定义方法公式仅适用于正弦交变电流。而对于其他交流电，要从有效值的物理意义出发去推导。2、注意区别交变电流的有效值与平均值交变电流的有效值是从电流做功的角度来定义的，具体内容见“知识梳理”中的讲解。交变电流的平均值是从通过电荷量的角度来定义的。交变电流图象中波形与横轴（t轴）所围的面积跟时间的比值，其数值可用计算。要注意，某段时间内变电流的平均值不等于这段时间始、终时刻瞬时值的算术平均值。例如：在时间内。例1如图13-45-3甲分别表示交变...