高考物理一轮复习第十一章交变电流 传感器单元评估检测（十一） ppt课件.ppt

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1、第十一章　交变电流　传感器第1讲　交变电流的产生和描述【秒判正误】(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流。()(2)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方向发生改变。()×√(3)交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。()(4)交变电流的峰值总是有效值的倍。()(5)可以用平均值计算交变电流产生的热量。()(6)交流电路中电压表、电流表的示数都是有效值。()×××√(7)正弦交变电流周期与周期内电流的有效值一定不同。()×考点1正弦式交变电流的产生及变化规律【典题突破】

2、题型1线圈在匀强磁场中转动典例1为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实验构思方案：第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈绕转轴OO1按图甲所示方向匀速转动(ab向纸外，cd向纸内)，并从图甲所示位置开始计时。此时产生的交变电流如图乙所示。第二次他仅将转轴移至ab边上，第三次他仅将转轴右侧的磁场去掉，关于后两次的电流图象，下列说法正确的是()A.第二次是A图B.第二次是C图C.第三次是B图D.第三次是D图【解题思维】1.题型特征：两匀一直：线圈在匀强磁场中围绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交变电流。2.题型解码：交变电流的变化规律与线圈的形状及

3、与磁场垂直的转动轴处于线圈平面内哪个位置无关。【解析】选D。第二次他仅将转轴移到ab边上，产生的交流电的电动势E=BSωsinωt，产生的交流电与乙图一样，故A、B错误；第三次他仅将转轴右侧的磁场去掉，只有一个边切割磁感线，所以交流电的数值减半，故C错误，D正确。触类旁通(2019·桂林模拟)如图所示，OO′是磁感应强度大小为B的匀强磁场的左边界，也是一面积为S的n匝矩形金属线框的对称轴，若线框以角速度ω绕与磁感线垂直的转轴OO′匀速转动，并从图示位置(线框与磁感线平行)开始计时，则()A.t=时，线框中的感应电流最小B.t=时，穿过线框的磁通量变

4、化率最大C.线框中产生的交变电动势的最大值为nBSωD.线框中产生的交变电动势的有效值为nBSω【解析】选D。当t=时，即ωt=2π时线框中的感应电流最大，A错误；当t=时，即ωt=时，线框处于中性面位置，感应电流为零，此时磁通量的变化率最小，B错误；线框中产生的交变电动势的最大值为Em=nB··ω=nBSω，C错误；线框中产生的交变电动势的有效值为E==nBSω，D正确。题型2磁场按正弦式或余弦式规律在空间分布典例2(2019·大庆模拟)如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分

5、布的磁场。已知线圈的匝数n=100，总电阻r=1.0Ω，所围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nBmScost，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生感应电动势的最大值。(2)小灯泡消耗的电功率。(3)在磁感应强度变化的0～时间内，通过小灯泡的电荷量。【解题思维】1.题型特征：磁场变化，产生交变电流。2.题型解码：磁场按正弦规律变化，也能产生交变电流。根据表达式为e=nBmScost，求

6、最大值，再求有效值，根据有效值求功率。根据平均值求电量。【解析】(1)由图象可知，Bm=1.0×10-2T，T=3.14×10-2s，所以Em=nBmSω==8.0V。(2)电流的最大值Im==0.80A，有效值I=小灯泡消耗的电功率P=I2R=2.88W。(3)在0～时间内，电动势的平均值，平均电流，流过灯泡的电荷量q=Δt==4.0×10-3C。答案：(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0×10-3C触类旁通如图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面

7、内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流。若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω。则下列说法正确的是()A.回路中有大小和方向周期性变化的电流B.回路中电流大小恒定，且等于C.回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过【解析】选C。把铜盘看作若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根铜棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则可知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同

8、的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流向铜盘，方向不变，C对，A错；回路中感应电动势为E=BL=BωL2，所以电流