（新课标）高考物理总复习讲义 第10章 第1讲 交变电流的产生和描述

《（新课标）高考物理总复习讲义 第10章 第1讲 交变电流的产生和描述》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1讲　交变电流的产生和描述考　纲　点　击备　考　指　南1.交变电流、交变电流的图象Ⅰ1.交变电流的产生及描述(e、u、i的瞬时值表达式、峰值、有效值、周期、频率)，特别是交流电的图象和有效值的计算是考查的热点．2.变压器的原理，电压比、电流比及功率关系，远距离输电问题等是考查的重点．3.掌握传感器的一些简单使用和一些敏感元件的基本原理2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值　Ⅰ3.理想变压器Ⅰ4.远距离输电Ⅰ实验十一：传感器的简单使用知识一　正弦式交变电流的产生和变化规律1．产生如图10－1－1所示，将闭合线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁感线方向的轴做匀速转动．图

2、10－1－12．变化规律(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＝Emsinωt.(2)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，Em＝nBl1l2ω＝nBSω.3．正弦式交变电流的图象(如图10－1－2所示)图10－1－2　(1)闭合线圈在磁场中转动，当线圈中磁通量最大时，线圈中产生的电流最大．(×)(2)只有在中性面开始计时时，电动势表达式才可书写为e＝Emsinωt.(√)知识二　描述交变电流的物理量1．周期和频率(1)周期T：交变电流完成一次周期性变化(线

3、圈转动一周)所需的时间，单位是秒(s)．公式表达式为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．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数．(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值．(3)有效值：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交变电流的一个周期内产生的热量相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值．(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I＝，U＝，E＝.(5)平均值：交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时

4、间的比值，其数值可以用＝n计算．　只有正弦交变电流有效值与峰值之间存在确定的关系，其他交变电流的有效值要根据焦耳定律进行确定．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】　A、B选项中闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场且过线圈平面的转轴匀速转动，满足产生正弦式交变电流的条件，能产生正弦式交变电流；C选项中转轴平行于磁场，转动过程中，穿过线圈的磁通量始终为零，故C中不产生正弦式交变电流；D选项中虽然只有一半线圈在磁场中，但是始终有一边切割磁感线按照正弦规律产生感应电动势，且一边出时，另一边恰好入，保证转动过程中感应

5、电动势连续按照正弦规律变化．故应选C.【答案】　C2．已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图10－1－3所示的规律变化．现与这个电阻元件串联一个多用电表(已调至交流电流挡)，则多用电表的读数为(　　)图10－1－3A．4A　　　　　B．4AC．5AD．5A【解析】　多用电表的读数为有效值，由I2RT＝()2R＋(3)2R，得I＝5A，C项正确．【答案】　C3．(2013·海南高考)通过一阻值R＝100Ω的电阻的交变电流如图10－1－4所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为(　　)图10－1－4A．12V　　B．4V　　C．15V　　D．8V【解析】　由有效

6、值定义可得×1s＝(0.1A)2×R×0.4s×2＋(0.2A)2×R×0.1s×2，其中R＝100Ω，可得U＝4V，B正确．【答案】　B4．(多选)(2012·广东高考)某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有(　　)A．最大值是50V　　　　　　B．频率是100HzC．有效值是25VD．周期是0.02s【解析】　交变电动势e＝Emsinωt或e＝Emcosωt，其中Em为电动势的最大值，ω为角速度，有效值E＝，周期T＝，频率f＝.由e＝50sin100πt知，Em＝50V，E＝V＝25V，T＝＝s＝0.02s，f＝

7、＝Hz＝50Hz，所以选项C、D正确．【答案】　CD考点一[82]　正弦式交变电流的变化规律一、正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量　函数图象磁通量Φ＝Φm·cosωt＝BScosωt电动势e＝Em·sinωt＝nBSωsinωt电压u＝Um·sinωt＝sinωt电流i＝Im·sinωt＝sinωt二、两个特殊位置的特点1．线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变．2．线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变．三、交变电流瞬时值表达式书写的基本思路1．