资源描述：
《2021_2022学年高中物理第二章交变电流1交变电流学案教科版选修3_220210319250.doc》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、高考交变电流必备知识·自主学习一、交变电流干电池电源和手摇发电机均能使小灯泡发光,这两种电源的本质区别是什么?提示:干电池提供直流电,而手摇发电机提供交流电。1.恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流。2.交变电流:大小和方向随时间做周期性变化的电流,简称交流电。3.正弦交变电流:电流随时间按正弦函数规律变化的交变电流,简称正弦交流电。二、正弦交变电流的产生和表述1.产生:闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的感应电流。2.表述:(1)电动势:e=Emsinωt,Em=NBSω。(2)电流:i=Ims
2、inωt。(3)电压:u=Umsinωt。3.中性面:中性面的特点有①④⑤。①线圈平面与磁场垂直。②线圈平面与磁场平行。-18-/18高考③穿过线圈的磁通量为零。④穿过线圈的磁通量最大。⑤线圈越过中性面时电流的方向改变。关键能力·合作学习知识点一直流电和交变电流1.直流电分类及图像:(1)大小和方向都不随时间改变的电流叫恒定电流,如图甲所示。(2)方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉冲直流电,如图乙所示。2.交变电流的分类及图像:(1)正弦交流电随时间变化的图像是一条正弦曲线,如图所示。从图中可以知道正弦交流电的最大值Im和周
3、期T。(2)非正弦交流电的形式多种多样,如图是几种常见的交变电流的图像。【典例】(2020·莱西高二检测)图中各图线不表示交流电的是( )-18-/18高考【解析】选B。交流电是指电流的方向发生变化的电流,电流的大小是否变化对其没有影响,电流的方向变化的有A、C、D,B是直流,本题选不是交流电的,故选B。1.(多选)如图所示的四种随时间变化的电流图像,其中属于交变电流的是( )【解析】选C、D。电流的大小和方向都随时间做周期性变化的电流是交变电流,A、B所示的电流虽然大小做周期性变化,但电流的方向不变,所以不是交变电流,选项C、
4、D正确,A、B错误。2.(2020·六盘水高二检测)对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像,下列描述哪些是正确的( )A.电流的大小变化,方向也变化,是交流电B.电流的大小不变,方向不变,是直流电C.电流的大小变化,方向不变,不是交流电D.以上说法都不正确【解析】选C。由图像可知,电流的方向不变,而大小做周期性变化,所以不是交流,而是直流,但不是恒定直流;故选C。-18-/18高考【加固训练】 1.下列关于交变电流和直流电的说法中,正确的是( )A.如果电流的大小做周期性变化,则一定是交变电流B.直流电的大小可以变化,
5、但方向一定不变C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D.交变电流的方向不一定变化【解析】选B。直流电的方向不发生变化,而大小可以改变,A错误,B正确;交变电流不一定是按正弦或余弦规律变化的,故C错误;交变电流的方向一定变化,故D错误。2.(多选)如图所示的四种电流随时间变化的图像中,属于交变电流的有( )【解析】选C、D。A图电流数值总为正,表示电流方向不变,是直流电。B图电流值也总是正值,表示电流方向不变,电流大小随时间变化,也是直流电。C图电流大小不随时间变化,但方向随时间变化,是交变电流。D图电流大小和方向都随时间变化,是
6、交变电流,而且是正弦式交变电流。因此,是交变电流的有C和D。知识点二交变电流的产生过程1.过程分析:-18-/18高考线圈由甲位置转到乙位置过程中,电流方向为b→a→d→c。线圈由乙位置转到丙位置过程中,电流方向为b→a→d→c。线圈由丙位置转到丁位置过程中,电流方向为a→b→c→d。线圈由丁位置回到甲位置过程中,电流方向为a→b→c→d。2.中性面:(1)中性面——线圈平面与磁感线垂直的位置。(2)线圈处于中性面位置时,穿过线圈Φ最大,但=0,e=0,i=0。(3)线圈越过中性面,线圈中感应电流方向要改变。线圈转一周,感应电流方向
7、改变两次。3.两个特殊位置的对比分析:名称中性面中性面的垂面位置线圈平面与磁场垂直线圈平面与磁场平行磁通量最大零磁通量的变化率零最大感应电动势零最大电流方向改变不变【典例】如图所示,(a)→(b)→(c)→(d)→-18-/18高考(e)过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。下列说法正确的是( )A.图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量变化率最大B.从图(b)开始计时,线圈中电流i随时间t变化的
8、关系是i=ImsinωtC.当线圈转到图(c)位置时,感应电流最小,且感应电流方向改变D.当线圈转到图(d)位置时,感应电动势最小,ab边感应电流方向为b→a【解题探究】(1)线圈处于中性面时,感应电流有何特点?提示:线圈处于中性面时
