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《2016届高考物理一轮复习课件10.1《交变电流的产生和描述》.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十章 交变电流 传感器第1讲 交变电流的产生和描述考纲考情三年6考 高考指数：★★★★★1.交变电流、交变电流的图像Ⅰ2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ【知识梳理】知识点1交变电流、交变电流的图像1.交变电流：(1)定义：_____和_____都随时间做周期性变化的电流。大小方向(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像：(1)产生：如图所示,在匀强磁场里,线圈绕___________方向的轴匀速转动时,可产生正弦式交变电流。垂直于磁场(2)中性面及其特点。①定义：
2、与磁场方向_____的平面。②特点：a.线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量_____,磁通量的变化率为___,感应电动势为___。b.线圈转动一周,_____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。垂直最大零零两次(3)图像：用以描述交流电随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时,其图像为_________曲线,如图所示。正弦函数知识点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___________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_____,单位是赫兹(Hz)。(3)周期
3、和频率的关系：T=__或f=__。一次周期性次数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=________。(2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u=________。(3)电流i随时间变化的规律：i=________。其中ω等于线圈转动的_______,Em=______。EmsinωtUmsinωtImsinωt角速度nBSω3.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_____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_______。(3)有效值：①定义：让交流和直流通过相同阻值
4、的电阻,如果它们在相同的时间内产生的_____相等,就把这一直流的数值叫作这一交流的_______。②有效值和峰值的关系：E=____,U=____,I=____。(4)平均值：交变电流图像中波形与横轴_________跟时间的比值。时刻最大值热量有效值所围面积【思维诊断】(1)交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化。()(2)大小变化而方向不变的电流也叫交变电流。()(3)线圈经过中性面时产生的感应电动势最大。()(4)在一个周期内,正弦交流电的方向改变两次。()(5)最大值和有效值之间的倍关系只适用于正弦(余弦)交流电。()(6)交流电压表及交流电流表的读数均为峰值。()提示
5、：(1)√。据交变电流的定义可知,交变电流的方向随时间发生周期性变化。(2)×。方向不变的电流为直流电。(3)×。据中性面的定义可知,此时穿过线圈的磁通量最大,而产生的感应电动势最小,为零。(4)√。线圈经过中性面时方向改变一次,而一个周期内线圈两次经过中性面。(5)√。有效值是根据电流的热效应定义的,只有正(余)弦交流电才是倍的关系。(6)×。交流电的瞬时值是变化的,而电表的读数均为有效值。【小题快练】1.图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动,不能产生正弦式交变电流的是()【解析】选C。选项C情况下,穿过线圈的磁通量始终为零,不能产生正弦式交变电流,而A、B、D情况均
6、可产生,故选C。2.图中不表示交变电流的是()【解析】选A。选项B中电流的大小虽然不变,但方向发生周期性变化,它与C、D中的电流一样,均为交变电流。选项A中电流的方向不发生变化,据交变电流的定义可知,它不是交变电流,故本题选A。3.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是()A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次,感应电动势的方向不变B.线圈每转动一周,感应电流的方向改变一次C.线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都改变一次D.线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都改变一次【解析】选C。由右手定则可判断出感应电流和感应电动势的方向,
7、每经过中性面一次,它们的方向都要改变一次,故本题C正确,其他选项错误。4.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间成正弦函数关系,如图所示。此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下列说法正确的是()A.交变电流的周期为0.125sB.交变电流的频率为8HzC.交变电流的有效值为AD.交变电流的最大值为4A【解析】选C。由图像可知周期T=0.250s,频率f==4Hz,故选项A
