高考物理新一轮复习（热点视角+对点自测+讲练互动）第十章第一节 交变电流的产生和描述课件 新人教版.ppt

第十章交变电流传感器 2015高考导航 第一节交变电流的产生和描述 一 交变电流的产生和变化规律1 交变电流 1 定义 大小和方向随时间做 变化的电流 2 图象 下图甲 乙 丙 丁所示都属于交变电流 其中甲属于 交流电 周期性 正弦式 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 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 垂直于磁场 垂直 最大 零 零 3 变化规律 线圈在中性面位置开始计时 电动势 e e 电压 u u 电流 i i 4 图象 如图 emsin t umsin t imsin t 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 3 正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系i u 3 平均值 e blv 最大值 相同 热量 特别提示 通常所说交变电流 电压的数值 各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 1 1 单选 下图中不表示交变电流的是 a 1 2 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 d c 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 交变电流的变化规律 mcos t bscos t e emsin t nbs sin t 特别提醒 t图象与对应的e t图象是互余的 单选 如图甲所示 一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中 并绕过ab 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 3 感应电流大小的变化趋势 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em nbs 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来 再根据特殊位置求特征解 1 单选 如图甲所示 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴oo 匀速转动 从图示位置开始计时 产生的感应电动势如图乙所示 若线圈的转速变为原来的2倍 而其他条件保持不变 从图示位置转过90 开始计时 则能正确反映线圈中产生的电动势e随时间t的变化规律的图象是 a 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 交流电有效值的求解 单选 2014 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 c 交变电流的 四值 的比较 1 交变电流的瞬时值 峰值 有效值和平均值的比较 交变电流某一时刻的值 e emsin ti imsin t 计算线圈某时刻的受力情况 最大的瞬时值 讨论电容器的击穿电压 跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值 1 计算与电流的热效应有关的量 如电功 电功率 电热等 2 电气设备 铭牌 上所标的一般是指有效值 3 保险丝的熔断电流为有效值 4 交流电压表和电流表的读数为有效值 交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值 计算通过电路截面的电荷量 课堂笔记 bd 弄不清交流电 四值 的区别而造成错误 b 错因分析 错解1 误认为电压表示数为电压的瞬时值或平均值而错选a d 错解2 误认为电容器的耐压值为有效值而错选c 解析 v的示数应是电压的有效值220v 故a d错 电压的有效值恰等于电灯的额定电压 电灯正常发光 b正确 电压的峰值220v 311v 大于电容器的耐压值 故有可能被击穿 c错 真知灼见 在解答有关交变电流问题时 除要注意电路结构外 还要区分交变电流的最大值 瞬时值 有效值和平均值 最大值是瞬时值中的最大量值 有效值是以电流的热效应来等效定义的 与电磁感应问题一样 求解与电能 电热相关问题时 一定要使用有效值 而求解通过导体截面的电荷量时 一定要用平均值 4 单选 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示