2016高考物理大一轮复习 第十章 第1讲 交变电流的产生和描述课件.ppt

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1、交变电流　传感器第十章考纲展示要求考纲解读交变电流、交变电流的图象Ⅰ1.本章内容是电磁感应原理的应用，高考考查多集中在交变电流的产生，表达式和图象的意义，交变电流的“四值”以及变压器的原理和远距离输电问题．2．题型以选择题为主，也可能出现与电磁感应规律、带电粒子在交变电场中的运动等结合的计算题．正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ理想变压器Ⅱ远距离输电Ⅰ实验十一：传感器的简单使用第1讲　交变电流的产生和描述一、正弦交变电流的产生和变化规律1．交变电流：_____和_____都随时间做周期性变化的电流．2

2、．正弦式交变电流(1)定义：按__________变化的交变电流，简称正弦式电流．(2)产生：当闭合线圈由中性面位置开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴______转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变化的函数是正弦函数．大小方向正弦规律匀速nBSωsinωtnBSωEmsinωtImsinωt【跟踪训练】1．(多选)如图10－1－2所示，线圈在磁场中匀速转动产生交变电流，下列相关说法正确的是(　　)图10－1－2A．线圈在甲、丙图所示位置时，磁通量变化率最大B．线圈在乙、丁图所示位置时，产生的电流最大C

3、．线圈平面经过甲、丙图所示位置时，电流的方向都要改变一次D．线圈每转动一周，电流方向改变一次【答案】BC2．(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10－1－3所示，由图中信息可以判断(　　)A．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到D时刻线圈转过的角度为2πD．若从O到D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次【答案】D次数220V0.02s50Hz1002．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电

4、流__________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：让交变电流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在相同时间内产生的______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＝________.(5)平均值：交变电流图象中波形与横轴所围的面积跟时间的比值．某一时刻最大数值热量【答案】C4．(多选)一矩形金属线圈，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场

5、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10－1－4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【答案】CD1．正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)交变电流的产生及变化规律2.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

6、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．3．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．如果：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＝Imc

7、osωt.如图10－1－5所示，矩形线圈边长为ab＝20cm，ad＝10cm，匝数N＝100，磁场的磁感应强度B＝0.01T.当线圈以50r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动，求：(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式；(2)从线圈开始转动起计时，经0.01s时感应电动势的瞬时值．【答案】D【解析】转速提高1倍，也就是角速度变为2ω，由e＝nBSωsinωt得选项D对．交变电流瞬时值、最大值、有效值和平均值的比较(线圈在中性面位置开始计时)交变电流中的“四值”一题一得同学们经常混淆这4个物理量，要将它们进行

8、比较，从中找出它们的不同和归纳各自的适用范围．计算交变电流有效值时要注意的几个问题：(1)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”上在“相同时间”内产生“相同热量”．计算时“相同时间”至少要取一个周期的时间．A．电压表的示数为220VB．电路中的电流方向1s改变50次C．灯泡实际消耗的功率为48