《2019年高考物理總復習 第十一章 交變電流 傳感器 第1課時 交變電流的產生和描述課件 教科版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019年高考物理總復習 第十一章 交變電流 傳感器 第1課時 交變電流的產生和描述課件 教科版.ppt（45頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

第十一章交變電流傳感器 第1課時交變電流的產生和描述 基礎回顧 核心探究 演練提升 基礎回顧自主梳理 融會貫通 知識梳理 一 正弦交變電流的產生1 線圈繞方向的軸勻速轉動 垂直于磁場 2 兩個特殊位置的特點 3 電流方向的改變 一個周期內線圈中電流的方向改變次 4 交變電動勢的最大值Em 與轉軸位置無關 與線圈形狀無關 5 交變電動勢隨時間的變化規(guī)律 從中性面開始計時 1 表達式 e 2 圖像 nBS Emsin t 兩 2 頻率f 交變電流在1s時間內完成的次數 單位是 時間 周期性變化 赫茲 Hz 2 交變電流的瞬時值 峰值 有效值和平均值 1 瞬時值 交變電流的值 是時間的函數 2 峰值 交變電流或電壓所能達到的 3 有效值 如果交流電與某一直流電通過同一電阻 在相同的時間內所 相等 則這個直流電的電流和電壓值 就分別稱為相應交流電的電流和電壓的有效值 某一時刻 最大值 產生 的熱量 自主檢測 1 思考判斷 1 矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動時 一定會產生正弦交變電流 2 矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動經過中性面時 線圈中的感應電動勢為零 電流方向發(fā)生改變 3 交流電氣設備上所標的電壓和電流值是交變電流的有效值 4 交流電壓表和電流表測量的是峰值 5 交變電流的峰值總是有效值的倍 答案 1 2 3 4 5 2 2018 四川瀘州模擬 如圖所示是我國居民日常生活所用交變電流的圖像 由圖像可知 A 該交變電流的頻率為100HzB 該交變電流的有效值為311VC 該交變電流的周期是2sD 該交變電流的瞬時值表達式為u 311sin100 t V D 3 2017 天津二模 電阻不計的單匝矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動 產生的交流電壓瞬時值表達式為u 100cos100 t V 下列說法正確的是 A 當線圈平面與磁感線平行時 磁通量變化率最大B 該交變電流電壓的頻率為100HzC 穿過線圈的磁通量最大值是WbD 用理想電壓表測量該電壓 其示數約為141V A 核心探究分類探究 各個擊破 考點一交變電流的產生及變化規(guī)律 1 正弦交變電流的變化規(guī)律 線圈在中性面位置開始計時 2 三點注意 1 只要線圈平面在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動 就產生正弦交變電流 其變化規(guī)律與線圈的形狀 轉動軸處于線圈平面內的位置無關 2 t圖像與對應的e t圖像是互余的 3 電流方向的改變 線圈通過中性面時 電流方向發(fā)生改變 一個周期內線圈兩次通過中性面 因此電流的方向改變兩次 典例1 2018 四川資陽模擬 如圖 甲 所示 矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的中心軸OO 勻速轉動 產生的感應電動勢e隨時間t的變化曲線如圖 乙 所示 若外接電阻的阻值R 9 線圈的電阻r 1 則下列說法正確的是 A 線圈轉速為100 rad sB 0 01s末穿過線圈的磁通量最大C 通過線圈的最大電流為10AD 線圈產生的交變電流的表達式i 10sin25 t A C 方法技巧如何書寫交變電流瞬時值的表達式 1 一定要注意初始位置是中性面還是峰值面 若從中性面開始 則為正弦函數 若從峰值面開始 則為余弦函數 2 弄清圖像與瞬時值表達式之間的關系 由圖像可以直接看出周期與峰值 由 求角速度 然后就可以寫出瞬時值的表達式 針對訓練 2018 武漢模擬 如圖所示 一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中 并繞過ab cd中點的軸OO 以角速度 逆時針勻速轉動 若以線圈平面與磁場夾角為零時 圖示位置 為計時起點 并規(guī)定當電流自a流向b時電流方向為正 則下列四幅圖中正確的是 D 解析 由楞次定律可知初始時刻電流方向為b到a 線圈從垂直于中性面開始旋轉 故瞬時電流的表達式為i imcos t 故D正確 考點二交變電流有效值的求解 1 公式法 2 利用有效值的定義計算 非正弦式電流 計算時 相同時間 至少取一個周期或周期的整數倍 3 利用能量關系當有電能和其他形式的能轉化時 可利用能的轉化和守恒來求有效值 典例2 2018 重慶校級模擬 三個相同的電阻 分別通過如圖 甲 乙 丙 所示的交變電流 三個圖中的I0和周期T都相同 下列說法中正確的是 A 在相同時間內三個電阻發(fā)熱量相等B 在相同時間內 甲 乙 發(fā)熱量相等 是 丙 發(fā)熱量的2倍C 在相同時間內 甲 丙 發(fā)熱量相等 是 乙 發(fā)熱量的D 在相同時間內 乙 發(fā)熱量最大 甲 次之 丙 的發(fā)熱量最小 C 規(guī)律總結幾種典型交變電流的有效值 針對訓練 導學號58826231如圖所示 圖 甲 和圖 乙 分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關系 若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻 則經過1min的時間 兩電阻消耗的電功之比W甲 W乙為 A 1 B 1 25C 1 3D 1 75 D 考點三交變電流 四值 的比較和應用 對交變電流 四值 的比較 典例3 如圖所示 線圈abcd的面積是0 05m2 共100匝 線圈電阻為1 外接電阻R為9 勻強磁場的磁感應強度為B T 當線圈以300r min的轉速勻速旋轉時 求 1 若從線圈處于中性面開始計時 寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式 核心點撥 由磁場情況和線圈轉動情況可確定瞬時值表達式 電壓表和電流表的示數為電路中電壓和電流的有效值 而電荷量的計算則需用該時間內的平均值 答案 1 e 50sin10 t V 2 線圈轉過s時電動勢的瞬時值多大 答案 2 43 3V 3 電路中 電壓表和電流表的示數各是多少 答案 3 31 86V3 54A 4 從中性面開始計時 經s通過電阻R的電荷量為多少 反思總結交變電流 四值 的理解 1 交流電氣銘牌上標示的是有效值 電表 電壓表 電流表 測量的都是有效值 2 電容器 或二極管 所能承受的電壓要高于交流電壓的峰值 否則電容器 或二極管 就可能被擊穿 3 交流電路中 歐姆定律 焦耳定律同樣適用 功率 電熱計算使用有效值 4 電荷量的計算用平均值 針對訓練 導學號58826232 2018 遼寧遼陽模擬 如圖所示 矩形線圈abcd與可變電容器C 理想電流表A組成閉合電路 線圈在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉動 轉動的角速度 100 rad s 線圈的匝數N 100 邊長ab 0 2m ad 0 4m 電阻不計 磁感應強度大小B T 電容器放電時間不計 下列說法正確的是 A 該線圈產生的交流電動勢峰值為50VB 該線圈產生的交流電動勢有效值為50VC 電容器的耐壓值至少為50VD 電容器的電容C變大時 電流表的示數變小 B 演練提升真題體驗 強化提升 1 交變電流的峰值和有效值 2015 四川卷 4 小型手搖發(fā)電機線圈共N匝 每匝可簡化為矩形線圈abcd 磁極間的磁場視為勻強磁場 方向垂直于線圈中心軸OO 線圈繞OO 勻速轉動 如圖所示 矩形線圈ab邊和cd邊產生的感應電動勢的最大值都為e0 不計線圈電阻 則發(fā)電機輸出電壓 D 2 交變電流的變化規(guī)律及有效值應用 2017 天津卷 6 多選 在勻強磁場中 一個100匝的閉合矩形金屬線圈 繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動 穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化 設線圈總電阻為2 則 A t 0時 線圈平面平行于磁感線B t 1s時 線圈中的電流改變方向C t 1 5s時 線圈中的感應電動勢最大D 一個周期內 線圈產生的熱量為8 2J AD 3 交變電流的產生和變化規(guī)律 2016 全國 卷 21 多選 如圖 M為半圓形導線框 圓心為OM N是圓心角為直角的扇形導線框 圓心為ON 兩導線框在同一豎直面 紙面 內 兩圓弧半徑相等 過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場 磁場方向垂直于紙面 現使線框M N在t 0時從圖示位置開始 分別繞垂直于紙面 且過OM和ON的軸 以相同的周期T逆時針勻速轉動 則 A 兩導線框中均會產生正弦交流電B 兩導線框中感應電流的周期都等于TC 在t 時 兩導線框中產生的感應電動勢相等D 兩導線框的電阻相等時 兩導線框中感應電流的有效值也相等 BC