2015版物理一轮精品复习学案：10.1 交变电流的产生与描述（选修3-2）

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1、第十章　交变电流【高考新动向】1.交变电流、交变电流的图象Ⅰ三年7考2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ三年10考3.理想变压器Ⅰ三年10考4.远距离输电Ⅰ三年7考实验十一：传感器的简单使用三年6考【备考指导】1.交变电流的产生及描述(e、u、i的瞬时值表达式、峰值、有效值、周期、频率)，特别是交流电的图象和有效值的计算是考查的热点.2.变压器的原理，电压比、电流比及功率关系，远距离输电问题等是考查的重点.3.将本章知识与电磁感应知识结合的力、电综合题以计算题为主.4.掌握传感器的一些简单使用和一些敏感元件的基本原理.第1节交变电流的产生与描述【考纲全景透析】一、交变

2、电流的产生和变化规律1．交变电流大小和方向都随时间做__________变化的电流．如图1(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，简称正弦式电流，如图(a)所示．　图1152．正弦交流电的产生和变化规律(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕________________方向的轴匀速转动．(2)中性面：①定义：与磁场方向________的平面．②特点：a.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______．b.线圈转动一周，________经过中性面．线圈每经过_____

3、_______一次，电流的方向就改变一次．(3)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为__________曲线．如图1(a)所示．【答案】1.周期性　2.(1)垂直于磁场　(2)①垂直　②a.最大　零　零　b．两次　中性面　(3)正弦二、描述交变电流的物理量1．周期和频率(1)周期T：交变电流完成________________变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)．公式：T＝.(2)频率f：交变电流在1s内完成周期性变化的________，单位是赫兹(Hz)．(3)周期和频率的关系：T＝________或f＝________.2．

4、交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一________的值，是时间的函数．(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的________．(3)有效值：让交流与恒定电流分别通过________的电阻，如果它们在交流的一个周期内产生的________相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交流的__________．(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I＝____________，U＝____________，E＝____________.(5)平均值：是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值.【答案】1.(1)一次周期性　(2)次数　(3

5、)　　2.(1)时刻　(2)最大值(3)相同　热量　有效值　(4)　　【热点难点全析】考点一　正弦交流电的变化规律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15磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt电动势e＝Emsinωt＝nBSωsinωt电压u＝Umsinωt＝sinωt电流i＝Imsinωt＝sinωt2.两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变．(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变．3．书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)确定

6、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，函数式为i＝Imcosωt.【典例1】如图(a)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ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时如图(b)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则下列四幅图中正确的是(　　)15解析　t＝0时线圈中感应电流方向c→b→

7、a→d为负．经过时，线圈平面与磁场垂直，线圈中瞬时电流为零，所以D正确，、B、C错误．答案　D考点二　交变电流“四值”的比较与理解交变电流的瞬时值、峰值、有效值和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＝讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值E＝U＝I＝适用于正(余)弦式电流(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”