新步步高高考物理一轮复习第9章电磁感应第3讲讲义（人教版浙江）

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1、选修3-2笫九讹电磁感应交变电流(加试)第3讲交变电流［考试标准］知识内容必考要求加试要求交变电流C描述交变电流的物理量C电感和电容对交变电流的影响b变压器C电能的输送C实验15：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系V考点一交变电流的产生和描述fl考点逐项排查基础层1•交变电流⑴定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流.(2)常见类型：如图1甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流.其屮按正眩规律变化的交变电流叫正眩式交变电流，简称正弦交流电，如图甲所示.丙2.交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.⑵两个特殊位置的特点

2、:电流力向将发牛改变.①线圈平面与中性面重合时，S丄0最左，^=0,e=0,Z—0,②线圈平面与中性面垂直吋，S//B,0=0,云最大,q最大，Z最大，电流方向不改变.(2)电流方向的改变：线圈通过小性而时,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.(3)交变电动势的最大值En.=nBSco.2.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暈0=0mcoscot=BScoscot0%o电动势e=Emsincot=nBScosincot电压.jREg.t/mSin血/—斥

3、十厂sincotUm-Um\jt•电流Em/—/msine/—人+厂sincot•IAn0-AnrVr‘4•交变电流的有效值(1)交变电流有效值的规定：交变电流、恒定电流/宜分别通过同一电阻凡在相等时间内产生的焦耳热分别为0交、0宜，若0交=Q§,则交变电流的有效值/=/直(直流有效值也可以这样算).(2)正(余)弦式交变电流的有效值与最大值Z间的关系：E有效—Em/有效专(3)对有效值的理解：①交流电流表、交流电压表的示数是指有效值;②用电器铭牌上标的值(如额定电压、额定功率等)指的均是有效值;③计算热量、电功率及保险丝的

4、熔断电流指的是有效值；④没有特别加以说明的，是指有效值；⑤“交流的最大值是有效值的迈倍”仅用于正弦交流电.(但当讨论电容器的击穿电压时，要用最大值)［思维深化］1.如图2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犬值是否相同？为什么？图2答案相同，因为感应电动势的最大值Em=nBSco,与转轴的位置无关，与线圈的形状无关.1.请判断下列说法是否正确.（1）交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化•（V）（2）大小变化而方向不变的电流也叫交变电流.（X）（3）线

5、圈经过中性面时产生的感应电动势最大.（X）（4）在一个周期内，正弦交流电的方向改变两次.（V）应用层题组阶梯突破1.［交变电流的产生］（多选）如图3所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上,CD边连在滑环厶上，导体制作的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接.关于其工作原理，下列分析正确的是（）图3A.当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大B.当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大C.当线圈平面转到跟小性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小D.当线圈平面转

6、到跟屮性面垂直的瞬间，线圈屮的感应电流最小答案AC1.［交变电流的图象］（多选）图4甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场对视为水平方向的匀强磁场，㊇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，从图甲所示位置开始计时，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（）甲图4A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50ttrad/sC./=0.01s时，线圈平面与磁场方向平行D./=0.02s时，电阻中电流的方向自右向左答案AC解析电流表测量的是电路中电流的有效值/=10A,选项A

7、正确.由题图乙可知，7=0.02s,2兀所以e=〒r=100兀rad/s,选项B错误丿=0.01s时，电流最大，线圈平面与磁场方向平行，选项C正确J=0.02s时，线圈所处的状态就是图示状况，此时人中电流的方向自左向右，选项D错误.1.［对交流电峰值和有效值的理解］如图5甲所示，标有“220V40W”的灯泡和标有“20pF300V”的电容器并联到交流电源上，©为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关•下列判断正确的是（）图5A.戶彳时刻，⑨的示数为零B.灯泡恰好正常发光C.电容器不可能被击穿D.®）的示数保持110V

8、2V不变答案B解析©的示数应是电压的有效值220V,故A、D错；电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压，灯泡正常发光，B正确；电压的峰值心=22丽V=311V,大于电容器的耐压值，故有可能被击穿，C错.4•［对交流电峰值和有效值的应用］如图6所示，N=50匝的矩形线