高考物理大一轮复习第章交变电流传感器第讲交变电流的产生和描述学案新人教版

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1、第一讲　交变电流的产生和描述考试内容要求高考命题统计命题规律201520162017卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ交变电流、交变电流的图象Ⅰ从近几年命题看，高考对本章内容考查命题频率较低，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及远距离输电，难度不大，多以选择题的形式命题．变压器结合电路分析仍将是今后命题的热点.正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ理想变压器ⅡT166分T166分T196分远距离输电Ⅰ实验：传感器

2、的简单应用一交变电流1．定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流．2．图象：如图(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，如图(a)所示．二正弦式交变电流1．2．如图n匝矩形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁感线的轴OO12′以角速度ω匀速转动，ab＝cd＝l1，ad＝bc＝l2．从中性面开始计时，试推导线圈中产生的感应电动势e的表达式．提示：画出平面俯视图，经过时间t转过的角度θ＝ωt，Vbc＝Vad＝ω·ebc＝ead＝nBl

3、2Vbc·sinθe＝ebc＋ead＝2nBL2Vbc·sinωt＝nBl1l2ωsinωt3．试分析讨论线圈平面经过中性面和垂直中性面时的特点：在中性面Φ＝BS，＝0，e＝0.在垂直中性面Φ＝0，最大(最大或最小)，e＝nBSω.三描述交变电流的物理量1．＝2．对照教材：交变电流的有效值是根据什么定义的？提示：有效值是根据电流的热效应定义的．(1)对正弦式交变电流有效值和最大值之间的关系E＝Em，U＝Um，I＝Im图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是：

4、①图甲、图乙表示的都是交变电流吗？提示：是．②图甲交变电流的有效值是220V，图乙交变电流的有效值和图甲的相等吗？12提示：不等(2)试分别求出下列两种交变电流的有效值分别为4A、5A．(3)怎样计算交变电流的平均值？如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕cd边重合的竖直转轴以角速度ω匀速转动，从中性面开始计时，线圈转动过程中产生的电动势的有效值E＝；转过的过程中平均感应电动势＝，通过导体截面的电荷量q＝；转过一周的过程中平均感应电动势

5、为0.1．判断正误(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，一定会产生正弦式交变电流．(　　)(2)线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大．(　　)(3)有效值公式I＝适用于任何交变电流．(　　)(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值．(　　)(5)交流电压表和电流表测量的是交流电的平均值．(　　)答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×2．(多选)关于中性面，下列说法正确的是(　　)A．线圈在转动中经中性面位置时，穿过线

6、圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零B．线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大12C．线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次D．线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次答案：AC3．(多选)图甲为交流发电机的原理图，正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，电流表为理想交流电表，线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所示，则(　　)A．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50rad/sC．0.01s时线圈平面和

7、磁场平行D．0.01s时线圈的磁通量变化率为0答案：AD4．(鲁科版选修3－2P61第1题)两只相同的电阻，分别通以正弦波形的交变电流和方波形的交变电流，两种交变电流的最大值相等，且周期相等(如图所示)．在正弦波形交变电流的一个周期内，正弦波形的交变电流在电阻上产生的焦耳热为Q1，其与方波形交变电流在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1∶Q2等于(　　)A．1∶1　　B．2∶1C．1∶2　　D．4∶3答案：C考点一交变电流的产生及变化规律1．交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数表达

8、式图象12磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt电动势e＝Emsinωt＝nBSωsinωt电压u＝Umsinωt＝sinωt电流i＝Imsinωt＝sinωt2．交变电流瞬时值表达式的书写(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＝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