高考物理大一轮复习 第十章 交变电流 传感器 第1讲 交变电流的产生和描述课件

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1、第1讲交变电流的产生和描述第十章交变电流传感器内容索引基础知识梳理命题点一交变电流的产生及变化规律命题点二交流电有效值的求解命题点三交变电流“四值”的理解和计算课时作业基础知识梳理1一、交变电流及其产生和图象1.交变电流(1)定义：大小和都随时间做周期性变化的电流.(2)图象：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交变电流，如图甲所示.方向正弦式2.正弦交变电流的产生和图象(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于方向的轴匀速转动.(2)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

2、，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将.②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，，e最大，i最大，电流方向.磁场大最大不改变发生改变(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变次.(4)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从位置开始计时，其图象为正弦曲线.如图甲、乙所示.发生改变两中性面二、正弦式交变电流的描述1.周期和频率(1)周期(T)：交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

3、期性变化的.单位是赫兹(Hz).(3)周期和频率的关系：.次数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＝Emsinωt，其中ω等于线圈转动的角速度，Em＝.(2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝Umsinωt.(3)电流i随时间变化的规律：i＝Imsinωt.nBSω3.交变电流的瞬时值、峰值、有效值(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(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值，也叫最大值.(3)有效值：跟交变电流的等效的恒定电流的

4、值叫做交变电流的有效值.对正弦交流电,其有效值和峰值的关系为：.热效应深度思考如图甲、乙、丙、丁、戊所示，把5个面积相同的线圈放入同一匀强磁场中，绕不同的轴转动，在转动过程中感应电动势的最大值是否相同？为什么？答案深度思考相同，因为感应电动势的最大值Em＝nBSω，与转轴的位置无关，与线圈的形状无关.1.判断下列说法是否正确.(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，一定会产生正弦式交变电流.()(2)线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大.()(3)有效值公式I＝适用于任何

5、交变电流.()(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值.()(5)交流电压表和电流表测量的是交流电的平均值.()(6)我国使用的交变电流周期是0.02s，电流方向每秒改变50次.()×√××××基础题组自测2.(多选)关于中性面，下列说法正确的是A.线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零B.线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大C.线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次D.线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就

6、改变一次3.(多选)图甲为交流发电机的原理图，正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，电流表为理想交流电表，线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所示，则A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50rad/sC.0.01s时线圈平面和磁场平行D.0.01s时线圈的磁通量变化率为0答案√√4.(鲁科版选修3－2P61第1题)两只相同的电阻，分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电，两种交流电的最大值相等，且周期相等(如图所示).在正弦波形交流电的一个周期内，正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q1，

7、其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1∶Q2等于A.1∶1B.2∶1C.1∶2D.4∶3答案√5.(鲁科版选修3－2P61第2题)(多选)在两块金属板上加交变电压u＝Umsint，当t＝0时，板间有一个带电粒子正处于静止状态，下面关于带电粒子以后的运动情况的判断正确的是A.t＝T时，带电粒子回到原出发点B.带电粒子始终向一个方向运动C.t＝时，带电粒子将有最大速度D.t＝时，带电粒子位移最大答案√√2命题点一交变电流的产生及变化规律1.交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数表达式图象磁通量

8、Φ＝Φmcosωt＝BScosωt电动势e＝Emsinωt＝nBSωsinωt规律物理量函数表达式图象电压u＝Umsinωt＝sinωt电流i＝Imsinωt＝sinωt2.交变电流瞬时值表达式的书写(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值.(2)明确线圈的初始位置，找出对应的