高考物理总复习 第十一章 交变电流传感器 1111 正弦交变电流的产生及变化规律课件.ppt

正弦交变电流的产生及变化规律 01 02 03 04 课堂互动 1 正弦式交变电流的变化规律 线圈由中性面位置开始计时的运动过程 mcos t bscos t e emsin t nbs sin t u umsin t sin t i imsin t sin t b 课堂互动 2 交变电流产生过程中的两个特殊位置 课堂互动 3 交变电流瞬时值表达式书写的基本思路 1 确定正弦式交变电流的峰值 根据已知图象或由公式em nbs 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 若线圈从中性面位置开始转动 则i t图象为正弦函数图象 函数表达式为i imsin t 若线圈从垂直中性面位置开始转动 则i t图象为余弦函数图象 函数表达式为i imcos t 课堂互动 4 电动机 发电机模型概述 电动机 模型和 发电机 模型是高考题中时常出现的题型 凡在安培力作用下在磁场中运动的通电导体均可看成电动机模型 在外力作用下在磁场中做切割磁感线运动的导体均可看成发电机模型 此模型综合考查了磁场力的作用 电磁感应 恒定电流 交变电流 能量转化与守恒等知识 题组剖析 1 如图甲所示 矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时 线圈中产生的交变电流如图乙所示 设沿abcda方向为电流正方向 则下列说法正确的是 a 乙图中0 t1时间段对应甲图中 至 图的过程b 乙图中t3时刻对应甲图中的 图c 若乙图中t4等于0 02s 则1s内电流的方向改变50次d 若乙图中t2等于0 02s 则交流电的频率为50hz 解析矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时 角速度 2 n 2 rad s 0 4 rad s 产生感应电动势的最大值为em bs bs 2 n 1 0 1 0 4 v 0 04 v 故其瞬时值表达式为e 0 04 sin0 4 t v 选项c正确 答案c 题组剖析 2 如图所示 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 其转动轴线oo 与磁感线垂直 已知匀强磁场的磁感应强度b 1t 线圈所围面积s 0 1m2 转速12r min 若从中性面开始计时 则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为 a e 12 sin120t v b e 24 sin120 t v c e 0 04 sin0 4 t v d e 0 4 cos2 t v 题组剖析 3 在匀强磁场中 一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动 如图甲所示 产生的交变电动势的图象如图乙所示 则 a t 0 005s时线框的磁通量变化率为零b t 0 01s时线框平面与中性面重合c 线框产生的交变电动势有效值为311vd 线框产生的交变电动势频率为100hz 题组剖析 4 2017 天津理综 多选 在匀强磁场中 一个100匝的闭合矩形金属线圈 绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动 穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化 设线圈总电阻为2 则 a t 0时 线圈平面平行于磁感线b t 1s时 线圈中的电流改变方向c t 1 5s时 线圈中的感应电动势最大d 一个周期内 线圈产生的热量为8 2j 转到解析 题组剖析 转回原题 规律总结 规律方法求解正弦式交变电流的三点注意 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 2 注意峰值公式em nbs 中的s为有效面积 3 转轴相对线圈的位置改变 或线圈的形状改变时 电动势仍