高考物理一轮复习 第10章 交流电及传感器 第1讲 交变电流的产生及描述课件 新人教版选修32.ppt

第十章交流电及传感器 选修3 2 就全国卷而言 最近几年单独考查较少 如果考查 通常是以选择题形式出现 主要体现在 三突出 一是突出考查交变电流的产生过程 二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值 三是突出考查变压器 一般试题难度不大 且多以选择题的形式出现 1 复习时 要结合电磁感应知识 强化对交变电流的产生 有效值与瞬时值的理解 并要注意让学生明确交变电流四值适用的场合 要做到 情 数 形 三者相统一 情 就是物理情景 即线圈在磁场中转动的情形 数 就是用数学表达式表示交变电流的产生过程 形 就是用图象表示交变电流的产生过程 在这三者中已知其一 便知其二 2 对变压器相关内容的复习要注意两个方面 一是变压器原 副线圈电路中的电流 电压与电功率的求解 理解相应的制约关系 理解并学会动态变化过程的分析 二要掌握应用变压器进行远距离输电的分析 第1讲交变电流的产生及描述 知识梳理自测 1 定义 大小和方向都随时间做 的电流叫作交变电流 2 图象 如图所示 图 所示电流都属于交变电流 图 所示电流属于恒定电流 交变电流 周期性变化 甲 乙 丙 丁 戊 1 产生 如图所示 在匀强磁场里 线圈绕 方向的轴匀速转动时 可产生正弦式交变电流 正弦式交变电流的产生和变化规律 垂直磁场 2 中性面及其特点 1 定义 与磁场方向 的平面 2 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 线圈转动一周 经过中性面 线圈每经过中性面一次 电流的方向就改变一次 垂直 最大 零 零 2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 如图所示 正弦 4 变化规律 线圈在中性面位置开始计时 1 电动势e随时间变化的规律 e 2 电压u随时间变化的规律 u 3 电流i随时间变化的规律 i 其中 等于线圈转动的 em emsin t umsin t imsin t 角速度 nbs 1 周期和频率 1 周期 t 交变电流完成 变化 即线圈 所需要的时间 单位是 公式t 描述交变电流的物理量 一次周期性 转一周 秒 s 2 频率 f 交变电流在 的次数 单位是 3 周期和频率的关系 或 1s内完成周期性变化 赫兹 hz 4 正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系i u e cd bc c b 核心考点突破 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 交变电流的产生及变化规律 1 线圈平面处于中性面位置时开始计时 试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式 2 线圈平面处于与中性面成 0夹角位置时开始计时 如图3所示 试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式 解题探究 1 导体棒切割磁感线产生感应电动势的表达式是怎样的 2 线框在匀强磁场中转动 整个线框中的感应电动势是怎样求解 答案 1 e blvsin 为b与v方向间的夹角 2 看线框中有几条边切割磁感线 每条边产生的电动势是相同还是相反的 若相同 则其和为线框中电动势的值 若相反 则其差为线框中电动势的值 2 当线圈由图3位置开始运动时 在t时刻整个线圈的感应电动势为e2 bl1l2 sin t 0 答案 1 e1 bl1l2 sin t 2 e2 bl1l2 sin t 0 书写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 根据已知图象读出或由公式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 如 线圈从中性面位置开始转动 则i t图象为正弦函数图象 函数式为i imsin t 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 函数式为i imcos t 名师归纳 类题演练1 c a 电压表的示数为6vb 发电机的输出功率为4wc 在1 0 10 2s时刻 穿过线圈的磁通量最大d 在1 0 10 2s时刻 穿过线圈的磁通量变化率最大 交变电流有效值的求解 2 几种常用的电流及其有效值 c 解题探究 1 0 t周期内 电流的有效值如何计算 2 0 3t周期内 电流的有效值如何计算 名师归纳 类题演练2 b 交变电流的瞬时值 峰值 有效值和平均值的比较 交变电流 四值 的比较 c 解题探究 1 线圈转动到某一位置时产生的电动势的值是什么值 2 电表的示数是什么值 如何计算电荷量 如何计算焦耳热 类题演练3 b 阶段培优微专题 电动机 发电机模型发电机模型是高考中以电磁感应为知识背景命题的常见模型 凡是在外力作用下做切割磁感线运动而产生感应电流的导体均可看成发电机模型 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 模型条件 ac a 电流表的示数为10ab 线圈转动的角速度为50 rad sc 0 01s时线圈平面与磁场方向平行d 0 02s时电阻r中电流的方向自右向左 解题探究 1 由i t图象可以看出线圈从哪个位置开始转动 2 电流表的读数是什么值 答案 1 中性面垂直的位置 2 有效值 类题演练4 1 细线对金属棒拉力的功率p多大 2 从静止开始运动 在t 2s时间内 电阻r上产生的热量qr是多大 3 用外力f代替电动机沿细线方