安徽省高三物理一轮-10.1交变电流的产生和描述课件.ppt

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1、第一讲　交变电流的产生和描述一、交变电流的产生和变化规律1．交变电流大小和_____都随时间做_______变化的电流，叫做交变电流，简称交流(AC)．2．正弦式交变电流(如下图所示)方向周期性(1)定义：按_________变化的交变电流．(2)产生：将闭合矩形线圈置于_____磁场中，并绕_____________方向的轴做_____转动．(3)中性面：与磁场方向_____的平面．正弦规律匀强垂直于磁场匀速垂直3．正弦式交变电流的变化规律(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＝_______

2、__.(2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝__________.(3)电流i随时间变化的规律：i＝_________.其中ω等于线圈转动的_______，Em＝_______.EmsinωtUmsinωtImsinωt角速度nBSω4．正弦交变电流的图象(如下图所示)时间周期性赫兹(Hz)2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值(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最大值，也叫最大值．(3)有效值：①根据电流的________来定义．热效应②用直流电压、电流表征交流

3、电压、电流．有效值应用非常广泛，用电器铭牌上所标的电压都是额定电压的有效值．三、电感和电容对交变电流的作用1．电感：通直流，________；通低频，_________．2．电容：通交流，________；通高频，_________．阻交流阻高频隔直流阻低频一、对中性面的理解1．中性面是与磁场方向垂直的平面，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最大，而磁通量的变化率为零，产生的感应电动势为零．3．线圈平面与中性面垂直时，穿过线圈平面的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大．4．线

4、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．二、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”一般取一个周期．三、交变电流的瞬时值、峰值、有效值、平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e＝Emsinωti＝Imsinωt计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的

5、瞬时值Em＝nBSωIm＝Em/(R＋r)讨论电容器的击穿电压1.图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是()答案：C答案：D3．如右图所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内，下述说法正确的是()A．因为线框中产生的是交变电流，所以电流表示数始终为零B．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C．线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最小D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电

6、流表电流的有效值也增大一倍答案：D答案：D答案：B交变电流的图象及应用答案：D根据图象可以确定的物理量(1)电流最大值；(2)周期T和频率f；(3)不同时刻交流电的瞬时值；(4)线圈处于中性面和电流最大值对应的时刻；(5)任意时刻线圈的位置和磁场的夹角．1－1：一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是()A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01s时刻Φ的变化率达最大C．0.02s时刻感应电动势达到最大D．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所

7、示答案：B交变电流“四值”的应用(1)中性面是交变电流产生过程中的重要位置，从中性面开始计时和从其他位置开始计时计算交变电流的表达式不同．(2)交流电路中，电流表、电压表测量的都是有效值．(3)交流电路中，欧姆定律、焦耳定律同样适用．答案：B答案：C答案：B答案：D答案：B答案：C23．交变电流的变化规律在生活中的应用交变电流的知识在实际生活中有广泛的应用．例如自行车车灯供电、柴油发电机等．这些问题取材于生活中的物理现象，考查了电磁感应规律的深化与运动学知识的有机结合，形式新颍．答案：31.11rad/s