第12章 第1讲 交变电流的产生和描述-2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮教师用书word（新教材，人教版，鲁湘共用）

普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订) 　内容要求 学业要求 1.通过实验,认识交变电流。能用公式和图像描述正弦交变电流。 例1　用示波器或其他设备观察交变电流的波形,并测算其峰值和有效值。 2.通过实验,探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系。知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。 例2　观察常见的变压器,了解其作用。 例3　探讨远距离输电中导致电能损耗的因素。 3.了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。认识电磁学在人类生活和社会发展中的作用。 4.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想,初步了解场的统一性与多样性,体会物理学对统一性的追求。 例4　结合牛顿万有引力定律和麦克斯韦电磁场理论,体会物理学发展过程中对统一性的追求。 5.通过实验,了解电磁振荡。 6.知道电磁波的发射、传播和接收。 例5　演示赫兹实验,体会理论预言在科学发展中的作用,以及实验证据对新理论的支撑作用。 7.认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。 8.知道非电学量转换成电学量的技术意义。 9.通过实验,了解常见传感器的工作原理。会利用传感器制作简单的自动控制装置。 例6　通过热敏电阻实验,了解温度传感器的工作原理。 10.列举传感器在生产生活中的应用。 例7　了解光敏传感器及其在生产生活中的应用。 [活动建议] 　(1)查阅资料,了解微波炉的加热原理,总结使用微波炉的注意事项。 (2)查阅资料,了解移动通信技术发展情况,并了解蓝牙、WiFi等无线通信设备的原理、使用的电磁波频段和常用频率。 (3)列举家用电器和生活用品中与红外线、紫外线有关的应用实例。 (4)调查生产生活中的传感器,了解它们的应用,分析某一种传感器的工作原理。 (5)调查手机中的各种传感器,了解它们的应用。 1.能描述电磁振荡的过程,利用场的物质性和场具有能量的性质解释有关电磁波的现象。 2.能认识简单的自动控制装置。 3.能根据电磁振荡和电磁波理论解释生产生活中的电磁现象,能对常用电子设备、家用电器中有关的一些电磁元件或部件的工作原理作出解释。 4.能恰当使用证据推出物理结论或质疑已有结论。 5.会做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”“利用传感器制作简单的自动控制装置”等实验。能根据检验假设的思路,制订科学探究实验方案。能正确操作实验器材,获得可靠的实验数据,通过分析数据、发现规律,进而通过归纳形成简洁的、具有普遍意义的结论。能分析实验中存在的误差,能判断误差的来源。能写出完整的科学探究报告。 6.通过对交变电流及电磁波等内容的学习,能根据电磁场理论的发展过程及其对人类社会影响的历史,了解科技对人类生活和社会发展的影响,体会基础科学的重大发现在工业革命和社会发展中的作用。 第1讲　交变电流的产生和描述 本讲关联考题 试题命制情境 本讲考情分析 2021·广东卷,T7 变压器情境下对交变电动势大小的影响因素、周期和频率关系的考查(学习探索问题情境) 交变电流的产生和描述很少单独命题,偶尔会结合变压器和远距离输电等综合考查,或结合交变电流的图像、电路等综合命题。备考复习时要理解交变电流的产生,会对交变电流进行描述,辨析交变电流的四值并能进行相关计算。 2021·河北卷,T8 变压器情境下对交变电动势公式的考查(学习探索问题情境) 2020·山东卷,T5 变压器情境下对正弦式交变电流最大值和有效值关系的考查 (学习探索问题情境) 2020·全国Ⅰ卷,T17 电容器在交流电路中作用的图像分析(学习探索问题情境) 2018·全国Ⅲ卷,T16 对方波交流电源与正弦式交流电源有效值的理解与计算 (学习探索问题情境) 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 一、交变电流 1.交变电流 (1)交流:电流、电压大小和方向随时间做周期性变化,这样的电流叫作交变电流,简称交流。 (2)直流:方向不随时间变化的电流称为直流。 2.正弦式交变电流的产生和变化规律 (1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,即可产生正弦式交变电流。 (2)变化规律(从中性面开始计时) ①中性面 a.定义:与磁场方向垂直的平面称为中性面。 b.特点:线圈位于中性面时(如图),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。线圈每经过中性面一次,电流方向就改变一次。 ②变化规律 a.电动势随时间的变化规律:e=Emsin ωt,式中Em是常数,表示电动势可能达到的最大值。对于单匝线圈,Em=ωBS;如果线圈匝数为N,则Em=NωBS。  b.负载两端的电压u、流过负载的电流i随时间的变化规律:u=Umsin ωt,i=Imsin ωt。式中Um和Im分别是电压和电流的最大值,也叫峰值,而e、u、i则是相应的物