2012年高考物理一轮复习 专题十一 第1讲 交变电流的产生和描述课件.ppt

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1、专题十一交变电流第1讲交变电流的产生和描述考点1正弦交变电流的变化规律1．交变电流(1)和都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流.大小方向(2)按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流，产生于匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，线圈每转动一周，感应电流的方向改变次．两2．正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)3.对中性面的理解(1)中性面是与磁场方向的平面，是假想的参考面．(2)线圈平面位于中性面时，穿过线圈平面的磁通量，而磁通量的变化率为，产生的感应电动势为．(3)线圈平面与中性面

2、垂直时，穿过线圈平面的磁通量为，但磁通量的变化率，产生的感应电动势．(4)线圈每经过中性面一次电流方向就改变一次，线圈转动一周，两次经过中性面，所以电流的方向改变两次．垂直最大零零零最大最大4．确定交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象或由公式Em＝nBSω求出相应峰值．(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．如：①线圈从中性面开始转动，则i－t图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsinωt.②线圈从垂直中性面开始转动，则i－t图象为余弦函数图象，函数式为i＝Im

3、cosωt.1．(单选)下列选项所示的线圈中不能产生交变电流的是()A解析：当线圈绕垂直于磁场的轴转动，磁通量发生变化，才能产生交变电流，B、C、D均符合要求，A项中线圈的磁通量不发生变化，故不产生交变电流．2．(单选)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图11－1－1所示，由图中信息可以判断()DA．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D时刻线圈转过的角度为2πD．若从O～D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次图1

4、1－1－1解析：从该图形来看，在O、B、D时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁通量最大；在A、C时刻电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零；1s内线圈转动50个周期，100次经过中性面，电流方向改变100次．综合以上分析可得，只有选项D正确．3．(双选)(2011年肇庆检测)一矩形金属线圈，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势e随)时间t变化的情况如图11－1－2所示．下列说法正确的是(A．此交流电的频率为0.5HzB．此交流电的电动势有效值为

5、2VC．t＝0.01s时，线圈平面与磁场方向垂直D．t＝0.02s时，线圈磁通量变化率为零图11－1－2CD解析：由题图可知，此交流电周期为T＝0.02s，故频率f＝1/T＝50Hz，交流电最大值是2V，有效值为V，AB均错误．t＝0.01s时，e＝0，此时线圈平面处在中性面，故C选项正确，t＝0.02s时，线圈平面再次到达中性面，磁通变化率为零，D正确．考点2对交变电流的“四值”的比较和理解1．交变电流的瞬时值、峰值、有效值、平均值的比较2.对交变电流有效值的理解交变电流的有效值是根据电流的热效应进行定

6、义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热进行计算．注意“三同”：即“相同电阻”，“相同时间”内产生“相同热量”．计算时“相同时间”要取周期的整数倍，一般取一个周期．注意：在交流电路中，电压表、电流表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值．在没有具体说明的情况下，所给出的交变电流的电压、电流指的是有效值．C5．(单选)正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图11－1－3甲所示的方式连接，R＝10Ω，交流电压表的示数是10V．)图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象．则(图11－1－3答案:A【例1

7、】(双选)(2010年广东卷)图11－1－4是某种正弦式交)BC变电压的波形图，由图可确定该电压的(图11－1－4A．周期是0.01sC．有效值是220VB．最大值是311VD．表达式为U＝220sin100πt(V)热点交变电流及图象解析：由图可知该交流电的周期是0.02s，A错；最大值是311V，B正确；有效值为220V，C正确；表达式为U＝311cos100πt(V)，D错．弄清图象与瞬时表达式的关系是处理图象问题的要点此外，由图象直接可以看出周期与峰值．要注意交变电动势、电流实际上还是由电磁感应产

8、生的，取决于磁通量的变化率，因此，与磁通量、磁感应强度的图象是互余的关系．用交变电流的图象能够较全面的考查描述交变电流和各物理量，还可以结合交变电流的产生、变压器、电阻定律等命题，因此倍受命题专家的青睐．遇到此类问题，考生应尽量先写出交变电流的表达式，然后才进一步作答．1．(单选)(2009年佛山模拟)电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图11－1－5所示．现把交流电