2020年高考物理一轮复习第12章交变电流传感器第56讲交变电流的产生和描述学案（含解析）

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1、第56讲交变电流的产生和描述[研读考纲明方向][重读教材定方法](对应人教版选修3－2的页码及相关问题)1．P32图5.1－3，思考：(1)若自线圈从中性面开始计时，请写出电动势瞬时值表达式。提示：e＝nBSωsinωt。(2)若自线圈与磁感线平行时开始计时，请写出电动势瞬时值表达式。提示：e＝nBSωcosωt。(3)线圈每转一周，电流方向改变几次？在什么位置改变？提示：两次。中性面位置。2．P34[问题与练习]T5，思考图示时刻导线框中的瞬时电动势大小及电流方向。提示：e＝BSω，N→M→L→K→N。3．P35图5.2－2，该交

2、变电流有效值多大？提示：I＝A≈1.7A。4．P36[问题与练习]T2，能否把这个电容器接在交流电压是10V的电路两端？为什么？提示：不能。10V交流电压最大值为10V>10V，电容器会被击穿。5．P36～37[问题与练习]T3：通过灯丝电流的峰值是多少？T5：该电热器消耗功率为多大？提示：T3：铭牌标注的为有效值，Im＝I＝＝A。T5：求功率用有效值，P＝967.21W。6．P37图5.3－1，若提高交流电频率，灯泡亮度如何变？提示：变暗。7．P38图5.3－4，若提高交流电频率，灯泡亮度如何变？提示：变亮。8．P40[问题与练习

3、]T1，三个电表读数如何变化？提示：A1示数增大，A2示数减小，A3示数不变。9．P43阅读“科学漫步”。10．P44[问题与练习]T3：求原线圈匝数。T4：哪个线圈应该用较粗的导线？为什么？提示：T3：＝，n1＝n2＝1600。T4：副线圈。因为副线圈中电流大于原线圈中电流。11．P44[问题与练习]T5，用户用电器增加时，各表读数如何变？提示：设、、、、的示数分别为U1、U2、U3、I1、I2，则U1、U2不变，R减小，所以I2增大，I1增大，U3＝U2－I2R0，减小。12．P45[思考与讨论]如何降低P损更有效？提示：P损＝

4、I2r。I一定，r变为原来的，则P损变为原来的；r一定，I变为原来的，则P损变为原来，所以减小输电电流对降低输电损耗更有效。用户的P不变，则应提高输电电压。13．P47阅读“科学漫步”。14．P50[问题与练习]T2，思考：这段推导错在哪里？提示：公式(1)P损＝UI和(2)U＝Ir错误，U为输电电压，而非输电线上的电压降。第56讲　交变电流的产生和描述考点一　交变电流的产生及变化规律1．交变电流(1)定义：方向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正弦交变电流，如

5、图甲所示。2．正弦交流电的产生(1)产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，可产生正弦式交变电流。(2)两个特殊位置3．正弦式交变电流的变化规律(从中性面开始计时)4．正(余)弦式交变电流的注意事项(1)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈通过中性面两次，电流的方向改变两次。(2)感应电动势的最大值Em＝nBSω，与转轴的位置无关，与线圈形状无关。(3)若自中性面的垂面开始计时，则磁通量随时间变化的规律为正弦规律；电动势、电压和电流随时间变化的规律为余弦规律。1.如图所示，一矩

6、形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从图示位置开始计时，则在转过180°这段时间内(　　)A．线圈中的感应电流一直在减小B．线圈中的感应电流先增大后减小C．穿过线圈的磁通量一直在增大D．穿过线圈的磁通量的变化率先减小后增大答案　D解析　在线圈转过180°这段时间，为0～T，穿过线圈的磁通量先增大后减小，从图示位置开始计时，产生余弦式交流电，故线圈中产生的感应电动势先减小后增大，磁通量的变化率先减小后增大，故感应电流先减小后增大，A、B、C错误，D正确。2．(2018·安徽蚌埠期末)如图甲是小型交流

7、发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是(　　)A．线圈转动的转速为25r/sB．电流表的示数为10AC．1s钟内线圈中电流方向改变了50次D．0.01s时线圈平面与中性面重合答案　B解析　由题图乙可知周期T＝0.02s，则转速n＝＝r/s＝50r/s，故A错误；由题图乙可知交变电流的最大值是Im＝10A，由于电流表的示数为有效值，故示数I＝A＝10A，故B正确；交流电的周期为0.

8、02s，每个周期内电流方向改变2次，故1s钟内线圈中电流方向改变了100次，C错误；0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，与中性面垂直，故D错误。3．[