2016《名师面对面》高考物理大一轮复习课件：第10章 第1讲交变电流的产生和描述.ppt

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1.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、峰值和有效值理想变压器远距离输电实验十一：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

2、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nBSsin tnBSEmsin tImsin t【跟踪训练】1(多选)如图1012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1012A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1013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

3、圈的磁通量为零C从A到D时刻线圈转过的角度为2D若从O到D时刻历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次【答案】D次数220 V0.02 s50 Hz1002交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流_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

4、金属线圈，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势e随时间t变化的情况如图1014所示下列说法正确的是()A此交流电的频率为0.5 HzB此交流电的电动势有效值为2 VCt0.01 s时，线圈平面与磁场方向垂直Dt0.02 s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

5、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EmnBS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：线圈从中性面开始转动，则it图象为正弦函数图象，函数式为iImsin t.线圈从垂直中性面开始转动，则it图象为余弦函数图象，函数式为iImcos t.如图1015所示，矩形线圈边长为ab20cm，ad10cm，匝数N100，磁场的磁感应强度 B0.01T.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

6、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2，由enBSsin t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220 VB电路中的电流方向1 s改变50次C灯泡实际消耗的功率为484 WD发电机线圈内阻1 s产生的焦耳热为24.2 J【答案】D