高考物理总复习-第十章第一节-交变电流的产生和描述课件-新人教版选修32

第十章交变电流传感器第九章电磁感应第一节交变电流的产生和描述基础梳理自学导引一、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叫交变电流.2．正弦式交变电流(1)特点：随时间按正(余)弦规律变化的交变电流．大小方向(2)产生：如图10－1－1所示，将线圈置于匀强磁场中,并绕垂直于_________的轴做匀速转动．图10－1－1磁感线(3)变化规律(线圈在中性面位置开始计时)①电动势(e)：e＝_________②电压(u)：u＝_________③电流(i)：i＝_________(4)图象(如图10－1－2)

EmsinωtUmsinωtImsinωt图10－1－2二、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_________．最大值(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．相同热量4．相位：在正弦式交变电流的公式u＝Emsin(ωt＋φ)中,ωt＋φ叫______,φ叫________，两支交流的相位之差叫做它们的________．相位初相位相位差要点透析直击高考一、正弦式电流的变化规律1.正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数图象磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt3．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＝nBSω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：①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＝Imsinωt.②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＝Imcosωt.特别提醒：(1)只要平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，就产生正弦式交流电，其变化规律与线圈的形状、与转动轴处于线圈平面内哪个位置都无关.即时应用1．一矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图10－1－3所示,下列说法中正确的是(

)图10－1－3A．t＝0时刻线框平面与磁场平行B．交流电压的频率为4HzC．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快D．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大二、对交变电流“四值”的比较和理解1．交变电流的瞬时值、峰值、有效值、平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e＝Emsinωti＝Imsinωt计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值Em＝nBSωIm＝Em/(R＋r)讨论电容器的击穿电压2.对交变电流有效值的理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．特别提醒：在交流电路中，电压表、电流表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值.在没有具体说明的情况下,所给出的交变电流的电压、电流指的是有效值.即时应用2．(2012·上海静安区高三模拟)一交流电压的图象如图10－1－4所示，将该交流电压加在一阻值为22Ω的电阻两端，下列说法中正确的是(

)图10－1－4题型探究讲练互动(2012·济南模拟)如图10－1－5甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′题型1交流电的产生例1图10－1－5A．线圈中的电流最大B．穿过线圈的磁通量最大C．线圈所受的安培力为零D．穿过线圈磁通量的变化率最大【答案】

BC(2012·青岛模拟)已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图10－1－6所示的规律变化.今与这个电阻元件串联一个多用电表(已调至交流电流挡),则多用电表的读数为(

)题型2非正弦式交流电有效值的计算例2【答案】

C(满分样板18分)一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线题型3交流电“四值”的计算例3图10－1－7的轴OO′以如图10－1－7所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向．(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大？(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大？(4)设