（安徽适用）2013高考物理一轮复习要点提示 第10讲 交变电流的产生和描述课件.ppt

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1、第十章　交变电流一、交变电流的产生1．交变电流：强度和方向都随时间做变化的电流叫做交变电流．2．正弦交变电流的产生：将线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁感线的轴，线圈中就会产生正(余)弦交变电流．3．中性面(1)定义：与磁场方向的平面．(2)特点①线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量，磁通量的变化率为，感应电动势为．②线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过，电流的方向就改变一次．周期性匀速转动垂直最大零零中性面二、交变电流的变化规律N匝面积为S的线圈以角速度ω转动，从某次经过中性面开始计时，则e＝，用Em表示峰值，则Em＝，电流i＝＝＝.三、描述交变电流的物理量1．周期和频率(1)

2、周期T：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的；(2)频率f：交变电流在1s内完成的次数，单位是Hz.(3)周期和频率的关系T＝或f＝.NBSωsinωtNBSωImsinωt时间周期性变化2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数．(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的．(3)有效值：让交流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值．(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I＝U＝E＝.最大值产生的热量解析：交流电的大小和方向做周期性变化，只有大小变化的

3、电流不是交流电．答案：A答案：C答案：B4.如图所示，n＝50匝的矩形线圈abcd，边长ab＝20cm，bc＝25cm，放在磁感应强度B＝0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈的中轴线OO′匀速转动，转动角速度ω＝50rad/s，线圈的总电阻r＝1Ω，外电路电阻R＝9Ω.试求：(1)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时感应电动势的大小；(2)1min时间内电阻R上产生的热量Q.解析：(1)线圈在图示位置产生的感应电动势最大，Em＝nBωS＝nBω·ab·bc，代入数值得Em＝50V.答案：(1)50V(2)6.75×103J正弦式电流的变化规律1．正弦式电流的变化规律

4、(线圈在中性面位置开始计时)[例1]如图(a)所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时如图(b)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正，则下列四幅图中正确的是()[思路点拨]确定感应电流的变化图象，应从三个方面分析：(1)感应电流的方向，(2)感应电流的大小，(3)感应电流大小的变化趋势．从而排除错误选项，确定正确选项．[答案]D答案：B对交变电流四值的比较和理解1．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较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(电流通过

5、电阻生热)进行定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)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．[思路点拨]由磁场情况和线圈转动情况可确定瞬时值表达式，电压表和电流表的示数为电路中电压和电流的有效值，而电荷量的计算则需用该时间内的平均值．2．某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为________Hz.若将此电压加在10μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V；若将该电压加在一阻值为1kΩ的电阻器上，该电阻器正好正常工作，为了避免意外事故的发

6、生，该电路中保险丝的额定电流不能低于____A.答案：502000.15答案：B2.(2011年高考天津理综)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t＝0.01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz解析：由图象知，该交变电流电动势峰值为311V，交变电动势频率为f＝50Hz，C、D错；t＝0.005s时，e＝311V，磁通量变化最快，t＝0.01s时，e＝0，磁通量最大，线圈处于中性面位置，A错、

7、B对．答案：B答案：C4．(2012年阜阳模拟)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(如图甲所示)；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是()A．第一次，灯泡两端的电压有效值是U0/2B．第二次，灯泡两端的电压有效值是3U0/2C．第一、第二次，灯泡的电功率之比是2∶9D．第一、第二次，灯泡的电功率之比是1∶5答案：D