(全国通用)2014届高三物理复习能力提升 第13章 第1课时 交变电流的产生和描述

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1、2014届高三物理复习能力提升：第13章第1课时交变电流的产生和描述Word版含解析考点内容要求考纲解读交流发电机及其产生正弦交流电的原理，正弦式电流的图象和三角函数表达式，最大值与有效值，周期与频率Ⅱ　1.高考对本章知识的考查主要体现在“三突出”：一是突出考查交变电流的产生过程；二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值；三是突出考查变压器．一般试题难度不大，且多以选择题的形式出现．对于电磁场和电磁波只作一般的了解．2．不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容；对变压器的原理理解的同时，还要掌握变压

2、器的静态计算和动态分析．3．本考点知识易与力学和电学知识综合，如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动，交变电路的分析与计算等．同时，本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系，如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等．另外，远距离输电也要引起重视.电阻、电感和电容对交变电流的作用]Ⅰ变压器的原理，电压比和电流比Ⅱ电能的输送Ⅰ电磁场，电磁波，电磁波的周期、频率、波长和波速Ⅰ无线电波的发射和接收Ⅰ电视，雷达Ⅰ实验：练习使用示波器说明：只要求讨论单相理想变压器　第1课时　交变电流的产生和描述考纲解读1.能掌握交

3、变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式.2.能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算．1．[交变电流的产生和变化规律]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答案　C20解析　依据交流电的变化规律可知，如果从中性面开始计时，有

4、e＝Emsinωt和i＝Imsinωt；如果从垂直于中性面的位置开始计时，有e＝Emcosωt和i＝Imcosωt.不难看出：线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向也改变一次；线圈每转动一周，感应电流的方向和感应电动势的方向都改变两次．故正确答案为C.2．[描述交变电流的物理量]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呈正弦函数关系，如图1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(　　)图1A．交

5、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答案　C解析　由题图可知，交变电流的周期为0.250s，频率为4Hz，交变电流的最大值为A＝2A，有效值为A＝A，所以应选C.3．[有效值的计算]电阻R1、R2与交流电源按照如图2甲所示方式连接，R1＝10Ω、R2＝20Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示．则(　　)图2A．通过R1的电流的有效值是1.2AB．R1两端的电压有效值是6VC．通过R2的电流的有效值是1

6、.2AD．R2两端的电压有效值是6V答案　B解析　由题图知流过R2交流电电流的最大值I2m＝0.6A，有效值I2＝＝0.6A，故选项C错误；由U2m＝I2mR2＝12V知，U2＝12V，选项D错误；因串联电路电流处处相同，则I1m＝0.6A，电流的有效值I1＝＝0.6A，故选项A错误；由U1＝I1R1＝6V，故选项B正确．20考点梳理一、交变电流的产生和变化规律1．交变电流大小和方向都随时间做周期性变化的电流．如图3(a)、(b)、(c)、(d)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

7、变电流，简称正弦式电流，如图(a)所示．图32．正弦交流电的产生和图象(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．(2)中性面①定义：与磁场方向垂直的平面．②特点a．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，感应电动势为零．b．线圈转动一周，两次经过中性面．线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次．(3)图象：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，其图象为正弦函数曲线．二、正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值1．周期和频率(1)周期(T)：交

8、变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)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次数．单位是赫兹(Hz)．(3)周期和频率的关系：T＝或f＝.2．正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)(1)电动势e随时间变化的规律：e＝Emsin_ωt.(2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝Umsin_ωt.(3)电流i随时间变化的规律：i＝Imsin_ωt.其中ω等于线圈转动的角速度，E