3-2-10-1交变电流的产生和描述

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1、考点内容要求命题规律复习策略交变电流、交变电流的图象Ⅰ(1)交变电流的变化规律，如交变电流瞬时值表达式、交变电流图象的考查；(2)交变电流瞬时值、峰值、有效值、平均值的理解和计算；(3)变压器的原理、远距离输电的考查；(4)含有变压器的动态分析问题的考查(1)交变电流知识与其他专题知识有很多的结合点，如电路结构分析，电功、电功率的计算；(2)远距离输电问题是交流电与生产、生活实际联系密切的知识点，复习中注意联系实际，会在实际问题中计算电压损失和功率损失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实验十一：传感器的简单使用第1课时　交变电流的产生和描述知识点一

2、、交变电流、交变电流的图象1．交变电流(1)定义：和都随时间做周期性变化的电流。(2)图象：如图(a)、(b)、(c)、(d)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(a)所示。大小方向2．正弦交变电流的产生和图象(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕方向的轴匀速转动。(2)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(e)、(f)所示。垂直于磁场一次周期性次数EmsinωtUmsinωtImsinωt角速度nBSω思维深化判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它

3、绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的一定是正弦交变电流。()(2)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，经过中性面时，线圈中的感应电动势最大。()[题组自测]题组一　交变电流的产生1．(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，感应电流的方向就改变一次解析中性面是线圈平面与磁感线垂直的位置，线圈经过该位置时，穿过线圈的磁通量最大，各边都不切割

4、磁感线，不产生感应电动势，所以磁通量的变化率为零，A项正确，B项错误；线圈每经过一次中性面，感应电流的方向改变一次，但线圈每转一周时要经过中性面两次，所以每转一周，感应电流方向就改变两次，C项正确，D项错误。答案AC2．如图1所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()图1A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d→aD．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边

5、受到的安培力解析线圈绕垂直于磁场方向的轴转动产生交变电流，产生的电流、电动势及线圈各边所受安培力大小与转轴所在位置无关，故A对，B、D错；图示时刻产生电流的方向为a→d→c→b→a，故C错。答案A题组二　交变电流的描述3．小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6V,6W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n＝5r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时表达式为()A．i＝sin5t(A)B．i＝sin10πt(A)C．i＝1.41sin5t(A)D．i＝1.41sin10πt

6、(A)4．(多选)如图2甲是小型交流发电机的示意图，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′沿逆时针方向匀速转动，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()图2A．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左考点一　正弦交变电流的产生及变化规律1．正弦式交变电流的变化规律线圈在中性面位置时开始计时物理量函数表达式图象磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt电动势e＝Emsinωt＝nBSωsinω

7、t电压u＝Umsinωt＝sinωt电流i＝Imsinωt＝sinωt【例1】(多选)(2014·天津卷，7)如图3甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则()图3A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C．曲线a表示的交变电动势频率为25HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10V【变式训练】1．(多选)如图4所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转