高考物理一轮复习课件交变电流的图像问题

高中物理解题模型高中物理

一轮复习交变电流（2/9）高中物理

一轮复习交变电流（2/9）1产生和描述2图像问题3“四值”问题4LC振荡电路5变压器基础6多匝副线圈7原线圈含电阻8变压器动态分析9远距离输电相关知识：交变电流

—图像问题1.绘制e-t图像：已知：线圈面积s；匝数N；初始状态与中性面夹角成φ0；线圈转动角速度ω；eTOεmt-εm1.5εm-1.5εm瞬时电动势：说明：问题：若将角速度改成原来的1.5倍，绘制e-t图像；A—振幅；ω—角频率；φ—初相位；相关知识：交变电流

—图像问题2.Φ-t与e-t图像之间的联系：eTOεmt-εmΦTOΦmt-Φm瞬时电动势：ΦTOΦmt-ΦmeTOεmt-εm联系：磁通量Φ对时间t求导推出电动势e随时间t的变化关系式；φ0ω相关知识：交变电流

—图像问题3.绘制Φ-t与e-t图像（中性面开始计时）：eTOε1t-ε1ΦTOΦmt××××××BωL1L2单边界磁场：相关知识：交变电流

—图像问题3.绘制Φ-t与e-t图像（中性面开始计时）：eTOε1t-ε1ΦTOΦ1t-Φ2ε2-ε2××××××BωL1L2x单边界磁场：【例题1】（1）在以下四种情景中，线圈中产生的电流与其正下方所示的i-t图线相对应的是（）A．图甲B．图乙 C．图丙 D．图丁总结：1.注意正弦交流电形成的条件；2.角速度的变化影响峰值及周期；3.能根据图像正确书写瞬时电动势表达式；（2）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是（）A．线圈先后两次转速之比为3:2

B．交流电b的电压最大值为25/3VC．交流电a的电压瞬时值u=10sin0.4πt

D．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零AA图乙：完整的正弦波形交流电；图丙：完整的方波波形交流电；图丁：完整的正弦波形交流电；交变电流

—图像问题【例题2】（1）转速传感器用来检测齿轮旋转速度，为汽车自动控制系统提供关键数据。转速传感器结构示意图如图甲所示，当齿轮转动时会导致感应线圈内磁通量变化，产生感应电流。当齿轮从图甲中位置开始计时，0~0.2s内车载电脑显示的电流信号如图乙所示，该齿轮共有12个凸齿。下列说法正确的是（）A．齿轮的转速为5r/sB．齿轮的旋转周期为2.4sC．t=0.1s时，感应线圈内磁通量的变化率最大D．0.05s~0.15s内，感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小总结：1.阅读理解的实际应用题是近年高考的热点问题；2.结合所学知识，筛选合适条件，做到合情合理；3.注意平时积累；（2）指针式石英钟的步进电机原理如图甲所示，在由硅钢片压而成的定子上绕有线圈，由永磁体构成的圆柱形转子，可绕垂直线圈的转轴O转动，其两磁极分布在柱面上。当电路产生的脉冲电信号（如图乙所示）输入到线圈时，线圈就产生磁场，且线圈两端的磁极随着输入电流方向的变化而变化，使转子每次按预定的方向（弧形箭头方向）旋转180°，转子带动齿轮，齿轮带动秒针转过一秒。则图乙中脉冲电信号的频率为（）A．4.0Hz B．2.0Hz C．1.0Hz D．0.5HzBD交变电流

—图像问题【例题3】如图所示的电路中，两二极管均可视为理想二极管，R1=R2。a端对b端电压与时间的关系如图B的上图所示。请在图B中作出a端对c点的电压与时间的关系图线（最少画一个周期）。总结：1.注意按照电势高低分类讨论，因为二极管具有单向导电性；2.周期没有发生变化，只是峰值发生变化；交变电流

—图像问题【例题4】如图所示，ACD是由均匀细导线制成的边长为d的等边三角形线框，它以AD为转轴，在磁感应强度为B的恒定的匀强磁场中以恒定的角速度ω转动（俯视为逆时针旋转），磁场方向与AD垂直．已知三角形每条边的电阻都等于R，取图示线框平面转至与磁场平行的时刻为t=0。（1）求任意时刻t线框中的电流；（2）规定A点的电势为0，求t=0时，三角形线框的AC边上任一点P（到A点的距离用x表示）的电势UP，并画出UP与x之间关系的图线。总结：1.正（余）弦式交流电产生与线框形状无关；2.电势为标量，但在叠加时需要考虑正负；3.动生电动势求解是难点；交变电流

—图像问题①②电流流过电阻，导致电势降低：切割磁感线，AC相当于电源，导致电势升高：综合分析：例题1例题2例题3例题4交变电流

—图像问题【例题1】（1）在以下四种情景中，线圈中产生的电流与其正下方所示的i-t图线相对应的是（）A．图甲B．图乙 C．图丙 D．图丁（2）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是（）A．线圈先后两次转速之比为3:2

B．交流电b的电压最大值为25/3VC．交流电a的电压瞬时值u=10sin0.4πt

D．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零AA图乙：完整的正弦波形交流电；图丙：完整的方波波形交流电；图丁：完整的正弦波形交流电；例题1例题2例题3例题4交变电流

—图像问题【例题2】（1）转速传感器用来检测齿轮旋转速度，为汽车自动控制系统提供关键数据。转速传感器结构示意图如图甲所示，当齿轮转动时会导致感应线圈内磁通量变化，产生感应电流。当齿轮从图甲中位置开始计时，0~0.2s内车载电脑显示的电流信号如图乙所示，该齿轮共有12个凸齿。下列说法正确的是（）A．齿轮的转速为5r/sB．齿轮的旋转周期为2.4sC．t=0.1s时，感应线圈内磁通量的变化率最大D．0.05s~0.15s内，感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小（2）指针式石英钟的步进电机原理如图甲所示，在由硅钢片压而成的定子上绕有线圈，由永磁体构成的圆柱形转子，可绕垂直线圈的转轴O转动，其两磁极分布在柱面上。当电路产生的脉冲电信号（如图乙所示）输入到线圈时，线圈就产生磁场，且线圈两端的磁极随着输入电流方向的变化而变化，使转子每次按预定的方向（弧形箭头方向）旋转180°，转子带动齿轮，齿轮带动秒针转过一秒。则图乙中脉冲电信号的频率为（）A．4.0Hz B．2.0Hz C．1.0Hz D．0.5HzBD例题1例题2例题3例题4交变电流

—图像问题【例题3】如图所示的电路中，两二极管均可视为理想二极管，R1=R2。a端对b端电压与时间的关系如图B的上图所示。请在图B中作出a端对c点的电压与时间的关系图线（最少画一个周期）。例题1例题2例题3例题4交变电流

—图像问题【例题4】如图所示，ACD是由均匀细导线制成的边长为d的等边三角形线框，它以AD为转轴，在磁感应强度为B的恒定的匀强磁场中以恒定的角速度田转动（俯视为逆时针旋转），磁场方向与AD垂直．已知三角形每条边的电阻都等于R，取图示线框平面转至与磁场平行的时刻为t=0。（1）求任意时刻t线框中的电流；（2）规定A点的电势为0，求t=0时，三角形线框的AC边上任一点P（到A点的距离用x表示）的电势UP，并画出UP与x之间关系的图线。①②电流流过电阻，导致电势降低：切割磁感线，AC相当于电源，导致电势升高：综合分析：本节重点：交变电流

—图像问题1.绘制e-t图像：eTOεmt-εm1.5εm-1.5εm瞬时电动势：说明：问题：若将角速度改成原来的1.5倍，绘制e-t图像；A—振幅；ω—角频率；φ—初相位；2.Φ-t与e-t图像之间的联系：eTOεmt-εmΦTOΦmt-Φm瞬时电动势：交变电流（2/9）讲解人：王老师谢谢观看交变电流

—图像问题相关知识：交变电流

—产生和描述3.动生电动势求解：一般位置（从中性面开始）：×××