浙江版2020版高考物理一輪復(fù)習(xí)第10章交變電流第1講交變電流的產(chǎn)生和描述課件.ppt

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1、選考導(dǎo)航,第1講交變電流的產(chǎn)生和描述,知識(shí)排查,交變電流和其圖象,1.交變電流 (1)定義：______和______都隨時(shí)間做周期性變化的電流。 (2)圖象：如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示都屬于交變電流。其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流，如圖(a)所示。,大小,方向,2.正弦式交變電流的產(chǎn)生和圖象,(1)產(chǎn)生：在勻強(qiáng)磁場里，線圈繞____________方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 (2)圖象：用以描述交變電流隨時(shí)間變化的規(guī)律，如果線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí)，其圖象為正弦曲線。如圖(e)、(f)、(g)所示。,垂直于磁場,1.周期和頻率,交變電流的描述,一次周期性,次數(shù),2.正弦式交

2、變電流的函數(shù)表達(dá)式(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí)),(1)電動(dòng)勢e隨時(shí)間變化的規(guī)律：e____________。 (2)負(fù)載兩端的電壓u隨時(shí)間變化的規(guī)律：u____________。 (3)電流i隨時(shí)間變化的規(guī)律：i____________。其中等于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的________，Em______。,Emsin t,Umsin t,Imsin t,nBS,角速度,3.交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值,(1)瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，瞬時(shí)值的表達(dá)式是時(shí)間的函數(shù)。 (2)峰值：交變電流(電流、電壓或電動(dòng)勢)所能達(dá)到的最大的值，也叫最大值。 (3)有效值：跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值叫做交變電流的

3、有效值。對(duì)正弦式交變電流，其有效值和峰值的關(guān)系為：E______，U _____，I ______。,1.電感器對(duì)交變電流的阻礙作用 (1)感抗：電感器對(duì)交變電流______作用的大小。 (2)影響因素：線圈的自感系數(shù)越_____，交流的頻率越_____，感抗越大。 (3)感抗的應(yīng)用,電感和電容對(duì)交變電流的影響,阻礙,大,高,較小,較小,直,交,低,高,2.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用,(1)容抗：電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小。 (2)影響因素：電容器的電容越____，交流的頻率越____，容抗越小。 (3)作用：“通____流，隔____流；通____頻，阻____頻”。,大,高,交,直,高

4、,低,小題速練,1.思考判斷 (1)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一定會(huì)產(chǎn)生正弦式交變電流() (2)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中穿過線圈的磁通量最大時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢也最大() (3)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過中性面時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為零，電流方向發(fā)生改變() (4)交流電氣設(shè)備上所標(biāo)的電壓和電流值是交變電流的有效值() (5)交流電壓表和電流表測量的是交流電的峰值() (6)交變電流的峰值總是有效值的倍() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6),2.人教版選修32P34T5改編(多選)如圖1所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著O

5、O方向觀察，線圈沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為L1，ad邊的邊長為L2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)(),圖1,答案AC,答案CD,交變電流的產(chǎn)生及描述,1.兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn),2.解決交變電流圖象問題的三點(diǎn)注意,(1)只有當(dāng)線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí)，電流的瞬時(shí)值表達(dá)式才是正弦形式，其變化規(guī)律與線圈的形狀及轉(zhuǎn)動(dòng)軸處于線圈平面內(nèi)的位置無關(guān)。 (2)注意峰值公式EmnBS中的S為有效面積。 (3)在解決有關(guān)交變電流的圖象問題時(shí)，應(yīng)先把交變電流的圖象與線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)位置對(duì)應(yīng)起來，再根據(jù)特殊位置求特征解。,3.正弦式交變電流的變化規(guī)律,

6、磁通量：mcos t；電動(dòng)勢：eEmsin t；電流：iImsin t。,1.(多選)如圖2甲所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流如圖乙所示，設(shè)沿abcda方向?yàn)殡娏髡较?，則(),圖2 A.乙圖中Oa時(shí)間段對(duì)應(yīng)甲圖中A至B圖的過程 B.乙圖中c時(shí)刻對(duì)應(yīng)甲圖中的C圖 C.若乙圖中d等于0.02 s，則1 s內(nèi)電流的方向改變了100次 D.若乙圖中b等于0.02 s，則交流電的頻率為50 Hz,答案AC,2.(多選)一只閉合的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化圖象如圖3所示，則下列說法正確的是(),圖3 A.t0時(shí)刻線

7、圈平面與中性面重合 B.t0.1 s時(shí)刻，穿過線圈平面的磁通量的變化率最大 C.t0.2 s時(shí)刻，線圈中有最大感應(yīng)電動(dòng)勢 D.若轉(zhuǎn)動(dòng)周期減小一半，則電動(dòng)勢也減小一半,答案AB,1.交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較,交變電流的四值的理解與計(jì)算,2.有效值的求法,【典例】(2018全國卷，16)一電阻接到方波交流電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交流電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖4所示。則Q方Q正等于(),圖4,答案D,圖5,答案B,2.(2018金華模擬)(多選)如圖6所示，在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為

8、T，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向，線圈電阻為2 。從線圈平面與磁場方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過60時(shí)的感應(yīng)電流為1 A。那么(),圖6,答案AC,3.(2018嘉興模擬)(多選)一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖7甲所示。電路組成如圖乙所示，已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0 ，外接燈泡阻值為95.0 ，燈泡正常發(fā)光，則(),圖7,答案BD,1.(2018湖州模擬)如圖8所示 ，把電阻 R、電感線圈 L、電容器 C 并聯(lián)接到某一交流電源上時(shí)，三只電流表的示數(shù)相同。若保持電源電壓不變，而使交變電流的頻率逐漸減小，則三個(gè)電流表的示數(shù)I1、I2 、I3的大小關(guān)系是(),電感和電容對(duì)交變電流

9、的影響,圖8,A.I1I2I3 B.I2I1I3 C.I3I1I2 D.I1I2I3 解析電感線圈的特點(diǎn)是通低頻阻高頻，電容器的特點(diǎn)是通高頻阻低頻，所以當(dāng)頻率減小時(shí)通過線圈的電流增大，通過電容器的電流減小，而通過電阻的電流不變，故B正確。 答案B,2.如圖9所示的電路，F(xiàn)為一交流發(fā)電機(jī)，C為平行板電容器，為使電流表A示數(shù)增大，可行的辦法是(),A.使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增大 B.使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速減小 C.平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì) D.使電容器兩板間距離增大 解析發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，交流電頻率f增大，容抗變小，電流增大，故A正確，B錯(cuò)誤；電容器間電介質(zhì)的介電常數(shù)變小，或板間距離增大，電容變小，容

10、抗變大，電流變小，C、D錯(cuò)誤。 答案A,圖9,3.(多選)在如圖10所示的電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又含低頻交流；L是一個(gè)25 mH的高頻扼流圈，C是一個(gè)100 pF的電容器，R是負(fù)載電阻。下列說法正確的是(),圖10 A.L的作用是“通低頻，阻高頻” B.C的作用是“通交流，隔直流” C.C的作用是“通高頻，阻低頻” D.通過R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于高頻交流所占的百分比,解析L是自感系數(shù)很小的高頻扼流圈，其作用是“通低頻、阻高頻”，A正確；C是電容很小的電容器，其作用是“通高頻，阻低頻”，也稱高頻旁路電容，由于L對(duì)高頻的阻礙作用和C對(duì)高頻的旁路作用，使得R中的電流，低頻成分遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻成分，故A、C正確。 答案AC,