重庆市万州分水中学高考物理一轮复习指导课件第10章第1讲交变电流的产生和描述.ppt

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1、第十章交变电流传感器第一讲　交变电流的产生和描述考纲展示1.交变电流、交变电流的图象(Ⅰ)2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值(Ⅰ)复习目标1.认识交变电流的产生及其变化规律．2.了解并区分描述交变电流的物理量，如瞬时值、最大值、有效值、周期和频率，并掌握其计算方法.知识点一　交变电流的产生和变化规律1．交变电流：大小和方向都随时间做的电流．周期性变化2．正弦式交变电流的产生和变化规律(1)产生：当闭合线圈由中性面位置(如图中O1O2位置)开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中会产生感应电动势，感应电动势随时间而变化的函数是.e＝Emsinωte＝Emsi

2、nωtImsinωt3．图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为曲线正弦式1．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是()A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向不变B．线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变一次解析：依据交流电的变化规律可知，如果从中性面开始计时，有e＝Emsinωt和i＝Imsinωt；如果从垂直于中性面的位置开始计时，有e＝Emcosωt和i＝Imcosω

3、t.不难看出：线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向也改变一次；线圈每转动一周，感应电流的方向和感应电动势的方向都改变两次．故正确答案为C.答案：C时间周期性变化赫兹(Hz)在某一时刻最大值产生的热量2．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，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是()答案：C如图甲所示，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(如图乙所示)为计时起

4、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，确定正确选择．交变电流瞬时值表达式的书写技巧1．瞬时值表达式的书写(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式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线圈从中性面位置开始转动，则it图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsinωt.②线圈从垂直中性面位置开始转动，则it图象为余弦函数图象，函数式为i＝Imcosωt.2．应注意的问题(

5、1)两个特殊位置：①线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，感应电动势、感应电流均为零，感应电流改变方向．②线圈平面平行于磁场时，S∥B，Φ＝0，感应电动势、感应电流最大．(2)正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)【变式训练】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的变化率最大C．t＝0.02s时刻，交流电动势达到最大D．该线圈相应产生的交流电动势的图象如图乙所示答案：B(18分)一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共

6、N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.求：(1)说明此刻线圈感应电流的方向；(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值；(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势；(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做的功；(5)从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R的电荷量；(6)图中电流表和电压表的示数．【变式训练】2.(2013·衡水调研)如图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，绕垂直磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动，从图示位置转90°的过程中，下列说法正确的是(

7、)活页作业（三十）谢谢观看！