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1、CHAPTER第十章交变电流传感器考点内容要求说明考纲解读交变电流、交变电流的图象I1•不要求讨论交变电流的相位和相位差的问题.2.只限于单相理想变圧器.1•交变电流的产生及其各物理量的变化规律，应用交变电流的图象解决问题.2.利用有效值的定义，对交变电流的有效值进行计算.3.理想变压器原、副线圈中电流、电压、功率之间的关系应用，变压器动态变化的分析方法.4.远距离输电的原理和相关计算.5.传感器的简单使用，能够解决与科技、社会紧密结合的问题.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：传感器的简单使用第1课时交变电流的产生和描述【考纲解读】1•理解交变
2、电流的产生过程，能正确书写交变电流的表达式2理解描述交变电流的儿个物理量，会计算交变电流的有效值.考点一正弦式交变电流的产生及变化规律1.交变电流的产生(1)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丄B,O最大，晋=0,e=0fi=0,电流方向将发生改变.②线圈平面与中性面垂直时,S〃B,0=0,晋最大，e最大，7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遁次.(4)交变电动势的最大值E、,=hBSco,与转轴位置无关，与线圈形状无关.2.交变电流的
3、变化规律(线圈在中性面位養开始计时)物理量函数表达式图象磁通量0=%cosa"=BScoscuf电动势e=Emsincot=nBScosincoteE.£电压L•;REg.u—C/mSmcM—斥+^sine/J电流Ei—人題neo/—r暮sinto/-4【例1](2012-安徽・23)图1甲是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为8的匀强磁场中,有一矩形线圈Q比〃可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴00’转动，由线圈引出的导线必和妙分别与两个跟线圈一起绕00’转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图乙是线
4、圈的主视图，导线"和刃分别用它们的横截而来表示.已知〃长度为厶］,加长度为图1(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势勺的表达式；(2)线圈平面处于与川性面成处夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出f时刻整个线圈中的感应电动势勺的表达式.解析(1)矩形线圈血M在磁场中转动时，ab.M切割磁感线，且转动的半径为r=y,转动时必、M的线速度v=ojr=^2-,且与磁场方向的夹角为血,所以,整个线圈中的感应电动势e=2BLVsin(ot=BLL2Cosin(ot.(2)当(=0时，线圈平面与中性面的夹角为沟，则/时刻时，线圈平面与中性面的夹角为期+
5、00故此时感应电动势的瞬时值e2=2BLVsin(cot+(po)=BL^cosin(a)t+(p())答案()e=BL^cosincot(2)纟2=2厶1厶2®sin(cot+(po)【变式题组】1.［交变电流的产生和变化规律］如图2甲所示，矩形线圈"cd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈屮产生的交变电流如图乙所示，设沿。加勿方向为电流正方向，则下列说法正确的是（）图2A.乙图中0。时间段对应甲图屮A至E图的过程B.乙图中c时刻对应甲图中的C图C.若乙图中d等于0.02s,则Is内电流的方向改变50次D.若乙图屮b等于0.02s,则交流电的频率为50Hz答案A2.［交变电流
6、的产生和变化规律］（2013-山东・17）图3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，④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（）屮图3A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为5（hrrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02s时电阻人屮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Z=10A,选项A正确.由题图乙可知,T=0.02s,所以＜y=y=1007rrad/s,选项B错误./=0.01s时，电流
7、最大，线圈平面与磁场方向平行,选项C正确.r=0.02s时，线圈所处的状态就是图示状况，此时R中电流的方向自左向右,选项D错误.考点二交流电有效值的求解1.正弦式交流电的有效值：yAnrT_Jm厂_EgFU_QEp2.非正弦式交流电有效值的求解需根据电流的翹应进行讣算.【例21如图4所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电•第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图5甲所示;第二次灯泡两端的电压变牝规律如图乙所示•若图甲、乙屮的S、T所表示的电压、周期是相等的，
