2019届高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第1讲交变电流的产生和描述学案

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1、第1讲　交变电流的产生和描述[高考命题解读]分析年份高考(全国卷)四年命题情况对照分析1.考查方式从近几年命题看，高考对本章内容考查命题频率较低，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及远距离输电，难度不大，多以选择题的形式命题．2．命题趋势变压器结合电路分析仍将是今后命题的热点.题　号命题点2014年Ⅱ卷21题二极管的单向导电性以及变压器电路的动态分析2015年Ⅰ卷16题变压器原副线圈的三个基本关系以及电路的相关

2、知识2016年Ⅰ卷16题变压器原副线圈的三个基本关系以及电路的相关知识(原线圈中串有电阻)Ⅲ卷19题变压器原副线圈的三个基本关系(原线圈中串有灯泡)一、交变电流及其产生和图象1．交变电流(1)定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流．(2)图象：如图1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式交变电流，如图甲所示．20图12．正弦交变电流的产生和图象(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．(2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时，S⊥B

3、，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．(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次．(4)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线．如图2甲、乙所示．图2二、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)

4、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＝Emsinωt，其中ω等于线圈转动的角速度，Em＝nBSω.(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.203．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)

5、所能达到的最大的值，也叫最大值．(3)有效值：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．对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：E＝，U＝，I＝.深度思考　如图3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？图3答案　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

6、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．(　×　)2．(多选)关于中性面，下列说法正确的是(　　)20A．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

7、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，感应电流的方向就改变一次答案　AC3．(多选)图4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(　　)图4A．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　

8、AD4．(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5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，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(　　)图5A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．4∶3答案　C5．(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