2020高考物理大一轮复习教案：教师用书 11第十一章　交变电流　传感器.doc

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1、必考部分　选修3－2　第十一章　交变电流　传感器　[教师用书]【全国卷考纲及三年考情分析】考点内容要求考题统计考情分析201620172018交变电流、交变电流的图象Ⅰ·Ⅰ卷T16·Ⅲ卷T19·Ⅲ卷T16　　从近几年高考试题分析可知本单元的热点：交变电流的产生、交变电流的图象及表述(峰值、有效值、瞬时值)、理想变压器的应用及远距离输电，理想变压器的电路动态分析。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实验十二：传感器的简单应用第1讲　交变电流的产生和描述[知识梳理]知识点一　交变电流、交变电流的

2、图象1．交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。最常见的交变电流是正弦式交变电流。2．正弦交流电的产生及图象(1)产生①产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，可产生正弦式交变电流。②两个特殊位置：中性面与磁场方向垂直的平面中性面的垂面与磁场方向平行的平面(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，则其图象为正弦式曲线，如图所示。(3)变化规律(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＝Em·sin_ωt。②路端电压u随时间变化的规律：u

3、＝Umsinωt＝·sinωt。③电流i随时间变化的规律：i＝Imsinωt＝·sinωt，其中Em＝nBSω。知识点二　描述交变电流的物理量1．周期和频率(1)周期T：交变电流完成一次周期性变化(线圈转动一周)所需的时间，国际单位是秒(s)。公式：T＝。(2)频率f：交变电流在1_s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、有效值和平均值瞬时值交变电流某一时刻的值，是时间的函数峰值交变电流的电流或电压所能达到的最大值有效值让交流和直流通过相同阻值的电阻

4、，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作这一交流的有效值平均值交变电流图象中波形与横轴所围面积与时间的比值[诊断自测]1．(多选)如图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L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(　　)A．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．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最

5、小D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小答案：　AC2．如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴线OO′与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度B＝1T，线圈所围面积S＝0.1m2，转速12r/min。若从中性面开始计时，则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为(　　)A．e＝12πsin120t(V)B．e＝24πsin120πt(V)C．e＝0.04πsin0.4πt(V)D．e＝0.4πcos2πt(V)解析：　矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势的最大值为Em＝BSω＝BS

6、·＝1×0.1×0.4π(V)＝0.04π(V)，角速度ω＝＝2π×rad/s＝0.4πrad/s，从中性面开始，故其瞬时值表达式为e＝0.04πsin0.4πt(V)，C项正确。答案：　C3．小型交流发电机中，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呈正弦函数关系，如图所示。此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路，电路中的其他电阻不计。下列说法正确的是(　　)A．交变电流的周期为0.125sB．交变电流的频率为8HzC．交变电流的有效值为AD．交变电流的最大值为4A解析：　由题图可直接获取的信息是：

7、交变电流的周期是0.250s，A项错；感应电动势的最大值为20V，线圈中产生的交变电流为正弦式交变电流，从而可推出：交变电流的频率f＝＝Hz＝4Hz，B项错；交变电流的最大值Im＝＝A＝2A，D项错；交变电流的有效值I＝＝A＝A。所以正确选项为C。答案：　C4．(2019·辽宁沈阳二中联考)(多选)如图甲所示，将阻值为R＝5Ω的电阻接到内阻不计的正弦式交流电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小。对此，下列说法正确的是(　　)A．电阻R两端电压变化的表达式为u＝2.5sin(200πt)

8、VB．电阻R消耗的电功率为1.25WC．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1AD．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为答案：　AD考点一　交变电流的产生及变化规律1．变化规律(线圈从中性面位置开始计时)物理量函数图象磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt