（新课标）高考物理总复习第十一章交变电流传感器教师用书（含解析）

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1、交变电流　传感器考纲要求考情分析交变电流、交变电流的图像Ⅰ1.命题规律近几年高考对该部分内容常以选择题的形式考查，交变电流的有效值、瞬时值，变压器的原理及应用，远距离输电等知识。其中与变压器有关的内容出现频率较高。2.考查热点预计近几年高考对交变电流的考查仍会侧重于变压器的原理及应用，还可能综合图像考查有效值、瞬时值或远距离输电等知识。　　1.命题规律正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ理想变压器Ⅱ远距离输电Ⅰ实验十二：传感器的简单使用第69课时　交变电流的产生与描述(双基落实课)点点通(一)　交变电流的产生与变化规律1．正弦式交变电流的产生和图像(1)产生：在匀强磁场中，线

2、圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。(2)图像：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图像为正弦曲线。如图甲、乙所示。2．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内完成周期性变化的次数。单位是赫兹(Hz)。(3)周期和频率的关系：T＝。3．正弦式交变电流的函数表达式(从中性面开始计时)(1)电动势e＝Emsinωt＝nBSωsin_ωt。(2)电流i＝Imsin_ωt＝sinωt。(3)电压u＝Umsin_ωt＝sinωt。[小题练通]1．如图所示，线圈静止，

3、磁体按图示方向旋转，线圈中没有电流的位置是(　　)解析：选B　只有B中线圈各边都不切割磁感线，线圈中没有电流产生，故B正确。2．(教科教材原题)如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时(　　)A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小解析：选C　题图所示位置线圈平面与磁感线平行，处于垂直于中性面的位置，故穿过线圈的磁通量为零(即最小)，而磁通量的变化率最大，故C正确。3.(多选)(鲁科教材原题)题图是正弦交变电流的图像，由该图像可知(　

4、　)A．该交变电流的频率是0.02HzB．该交变电流的有效值是14.14AC．该交变电流的瞬时值表达式是i＝20sin(0.02t)AD．在t＝(T是周期)时刻，该电流的大小与其有效值相等解析：选BD　由题图可知，周期T＝0.02s，频率f＝50Hz，A错误；电流的最大值Im＝20A，有效值I＝A≈14.14A，B正确；瞬时值表达式i＝20sin(100πt)A，C错误；将t＝代入瞬时值表达式，解得i′≈14.14A，D正确。[融会贯通]理解交变电流的产生和变化规律(1)从线圈转动时的特殊位置理解，关键要弄清中性面和最大值两个位置。(2)从周期性变化理解，关键要掌握周期和频率的概

5、念。(3)从变化规律理解，关键是瞬时值表达式要和图像正确结合。点点通(二)　有效值的理解和计算1．有效值的理解跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值。对于正弦式交流电，其有效值和峰值的关系为E＝，U＝，I＝。2．有效值的计算(1)计算有效值时要注意根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解。(2)利用两类公式Q＝I2Rt和Q＝t可分别求得电流有效值和电压有效值。(3)若图像部分是正弦(或余弦)交流电，其中从零(或最大值)开始的周期整数倍的部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系Im＝I、Um＝U求解。3．几种典

6、型交变电流的有效值电流图像有效值正弦式交变电流I＝正弦半波电流I＝正弦单向脉冲电流I＝矩形脉冲电流I＝Im非对称性交变电流I＝[小题练通]1．(多选)(沪科教材原题)下面关于交变电流的说法中正确的是(　　)A．交流电器设备上所标的电压和电流值是所用交流的峰值B．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流的瞬时值C．给定的交流电数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D．跟交变电流有相同热效应的直流电流的有关数值是交变电流的有效值解析：选CD　交流电器设备上所标的电压和电流值是有效值，A错误；交流电表测定的读数值也是有效值，B错误；给定的交流电数值通常都是指有效值，C正确；交变电流的有

7、效值是根据热效应定义的，D正确。2．(2018·全国卷Ⅲ)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于(　　)A．1∶　　　　　　　　B．∶1C．1∶2D．2∶1解析：选D　由焦耳定律和有效值概念知，一个周期内产生热量Q方＝·＋·＝T，Q正＝T＝T＝·T，故Q方∶Q正＝2∶1，D正确。3．一交变电流的电流瞬时值i＝5sin100πtA，则它的最大