高三物理大一轮复习课件第10章第1节交变电流的产生和描述

1、,第十章交变电流传感器, 考纲展示 1交变电流、交变电流的图象 2正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 3理想变压器 4远距离输电 实验十一：传感器的简单使用 说明：1.不要求讨论交变电流的相位和相位 差的问题 2只限于单相理想变压器,2016高考导航,第十章交变电流传感器, 热点视角 1交变电流的四值计算以及变压器的原理和应用是高考考查的热点，题型以选择题为主 2传感器在生产和科技中的应用越来越广泛，这使传感器的原理及应用在高考中出现的可能性有所增加 3本章知识与生产、生活联系紧密，理论联系实际的题目出现的可能性较大，如涉及民生的远距离输电问题,第十章交变电流传感器,第一节交变电流的产生和

2、描述,第十章交变电流传感器,一、交变电流的产生和变化规律 1交变电流 大小和方向随时间做_变化的电流 2正弦交流电 (1)产生：在匀强磁场里，线圈绕_方向的轴匀速转动,周期性,垂直于磁场,(2)中性面 定义：与磁场方向_的平面 特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量_，磁通量的变化率为_，感应电动势为_线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次 (3)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为_曲线,垂直,最大,零,零,正弦,1.(单选)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

3、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改变一次 D线圈每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变一次,C,二、描述交变电流的物理量 1交变电流的周期和频率的关系：T_. 2峰值和有效值 (1)峰值：交变电流的峰值是它能达到的_ (2)有效值：让交流与恒定电流分别通过大小_的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的_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,最大值,相同,热量,(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系 I_，U_，E 3平均值： _ . 特别提示：通常所说交变电流、电压的数值，各

4、种交流电器设备所标的额定电压和额定电流的数值，一般交流电表测量的数值，都是指有效值(除非有特殊说明),2.(单选)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R10 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(),C,考点一 交变电流的变化规律,考点二 交流电有效值的求解,考点三 交变电流的“四值”的比较,考点一交变电流的变化规律 1正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时),mcos t BScos t,eEmsin t nBSsin t,(单选)如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过a

5、b、cd 中点的轴OO以角速度 逆时针匀 速转动若以线 圈平面与磁场夹角45时 (如图乙) 为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正则下图所示的四幅图中正确的是(),D,思路点拨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)感应电流的大小及变化趋势，(3)t0时的大小和方向,总结提升解决交变电流图象问题的三点注意 (1)只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关 (2)注意峰值公式EmnBS中的S为有效面积 (3)在解决有关交变电流的图象问题时，应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起

6、来，再根据特殊位置求特征解,1.(单选)矩形线圈abcd在如图所示的磁场中以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向垂直纸面向里，其中ab边左侧磁场的磁感应强度大小是右侧磁场的2倍在t0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在向纸外转动规定图示箭头方向为电流正方向，则线圈中电流随时间变化的关系图线应是(),A,解析：绕垂直磁场的轴转动时，线圈能够产生的最大感应电动势EmNBS，所以线圈在左侧磁场中产生的感应电动势最大值是右侧磁场中最大值的2倍，再利用楞次定律分析感应电流方向，可知选项A正确,考点二交流电有效值的求解 1正弦式交流电有效值的求解 2非正弦式交流电有效值的求解 交变电流的有效值是根据电流的热

7、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”要取周期的整数倍，一般取一个周期,(单选)(2015沈阳质检)如图所示为一交流电压随时间变化的图象每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定根据图中数据可得，此交流电压的有效值为(),C,2.(单选)(2015江西九所重点中学联考)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O

8、轴位于磁场边界)则线框内产生的感应电流的有效值为(),D,考点三交变电流的“四值”的比较,交变电流某一时刻的值,eEmsin t,计算线圈某一时刻的受力情况,最大的瞬时值,确定用电器的耐压值，电容器的击穿电压,跟交变电流的热效应等效的恒定电流值,(1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量) (2)交流电表的测量值 (3)电器设备标注的额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流,交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值,计算通过电路截面的电荷量,D,物理思想等效法求解交流电问题 (多选)(2015东北三校联考)如图所示，空间中有范围足够大的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在其间竖直放 置两彼此正对的相同金属圆环，两环相距L，用导线将环 与外 电阻相连，现用外力使金属杆沿两环做匀速圆周 运