2020高考物理一轮复习 第十一章 第1讲 交变电流的产生和描述学案（含解析）

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1、第1讲交变电流的产生和描述高考地位高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式出现，但也出现过关于交变电流的计算题，试题的难度一般在中等偏下，分值在6～10分左右。考纲下载1.交变电流、交变电流的图象(Ⅰ)2．正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值(Ⅰ)3．理想变压器(Ⅱ)4．远距离输电(Ⅰ)实验十二：传感器的简单使用考纲解读1.交变电流的产生及其各物理量的变化规律，应用交流电的图象解决问题。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

2、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。第1讲　交变电流的产生和描述主干梳理对点激活知识点　　交变电流、交变电流的图象　Ⅰ1．交变电流(1)定义：方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流。(2)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，图a、b、c、d所示电流都属于交变电流，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。2．正弦式交变电流的产生和变化规律(1)产生：在匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生的电流是正弦式交变电流。(2)中性面①中

3、性面：与磁感线垂直的平面称为中性面。②中性面的特点以及与峰值面(中性面的垂面)的比较中性面峰值面含义线圈平面与磁场方向垂直线圈平面与磁场方向平行磁通量最大(BS)0磁通量的变化率0最大感应电动势0最大(nBSω)电流方向发生改变方向不变(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)正弦式交流电的图象：如果从线圈位于中性面位置时开始计时，其图象为正弦曲线。如图甲、乙所示。(5)变化规律正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置时开始计时)①电动势

4、e随时间变化的规律：e＝Emsinωt，其中ω表示线圈转动的角速度，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。知识点　　描述交变电流的物理量　Ⅰ1．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＝或f＝。2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流的电动势、电流或

5、电压在某一时刻的值，是时间的函数。(2)峰值：交变电流的电动势、电流或电压所能达到的最大值。(3)有效值①定义：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。②有效值和峰值的关系：E＝，U＝，I＝。(仅适用于正弦式交流电)(4)平均值：交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值。一思维辨析1．将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它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

6、应电动势最大。(　　)3．有效值公式I＝适用于任何交变电流。(　　)4．交流电表的测量值是交变电流的有效值。(　　)5．我国使用的交变电流周期是0.02s，电流方向每秒改变100次。(　　)6．电路中保险丝的熔断电流是指电流的最大值。(　　)7．电容器的耐压值是指交变电流的最大电压。(　　)答案　1.√　2.×　3.×　4.√　5.√　6.×　7.√二对点激活1．图中不表示交变电流的是(　　)答案　A解析　只要电流的方向发生周期性变化，就是交变电流，只有A项的电流方向不变，所以A是直流电而不是交流电。2.(人教版选修

7、3－2·P31·做一做改编)把发光颜色不同的两个二极管并联(该类二极管具有单向导电性，导通时发光)，使两者正负极方向不同。当摇动如图所示的手摇发电机时，两个二极管交替发光，则流过其中一个二极管的电流是(　　)A．交流电B．直流电C．恒定电流D．涡流答案　B解析　交流电是指电流方向发生变化的电流，直流电的方向不变，恒定电流是指大小与方向均不变，涡流是感应电流，而手摇发电机产生的是交流电，但因为二极管具有单向导电性，所以通过每个二极管的电流为直流电，B正确。3．(人教版选修3－2·P34·T2改编)(多选)关于中性面，下

8、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答案　AC解析　在中性面位置，线圈的磁通量最大，没有