高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十一章交變電流傳感器第30講交變電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律課件.ppt
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,交變電流 傳感器,第十一章,,,,第30講 交變電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律,,,,,,欄目導(dǎo)航,,,,,,1.交變電流及其產(chǎn)生和圖象 (1)交變電流 ①定義:________和________都隨時間做周期性變化的電流. ②圖象:如圖甲、乙、丙、丁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__________交變電流,如圖甲所示.,大小,方向,正弦式,,(2)正弦交變電流的產(chǎn)生和圖象 ①產(chǎn)生:在勻強磁場里,線圈繞______________方向的軸勻速轉(zhuǎn)動. ②圖象:用以描述交變電流隨時間變化的規(guī)律,如果線圈從中性面位置開始計時,其圖象為正弦曲線.如圖甲、乙所示.,垂直于磁場,一次周期性,次數(shù),(2)正弦式交變電流的函數(shù)表達式(線圈在中性面位置開始計時) ①電動勢e隨時間變化的規(guī)律:e=_________________.其中ω等于線圈轉(zhuǎn)動的__________,Em=____________. ②負載兩端的電壓u隨時間變化的規(guī)律:u=__________________. ③電流i隨時間變化的規(guī)律:i=__________________.,Emsin ωt,角速度,nBSω,Umsin ωt,Imsin ωt,1.判斷正誤 (1)將一個平面線圈置于勻強磁場中,并使它繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動,線圈中產(chǎn)生的一定是正弦交變電流.( ) (2)矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過中性面時,線圈中的感應(yīng)電動勢最大.( ),×,√,×,(4)交流電表的測量值是交變電流的有效值.( ) (5)我國使用的交變電流周期是0.02 s,電流方向每秒改變100次.( ) (6)電路中保險絲的熔斷電流是指電流的最大值.( ) (7)電容器的耐壓值是指交變電流的最大電壓.( ),√,√,×,√,2.(多選)如圖所示為交流發(fā)電機示意圖,線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上,CD邊連在滑環(huán)L上,導(dǎo)體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接.關(guān)于其工作原理,下列分析正確的是( ),A.在線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,穿過線圈的磁通量最大 B.在線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,線圈中的感應(yīng)電流最大 C.在線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間,穿過線圈的磁通量最小 D.在線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間,線圈中的感應(yīng)電流最小,AC,3.小型交流發(fā)電機的矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系是正弦函數(shù).將發(fā)電機與一個標(biāo)有“6 V 6 W”的小燈泡連接形成閉合回路,不計電路的其他電阻.當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速為n=5 r/s時,小燈泡恰好正常發(fā)光,則電路中電流的瞬時表達式為( ) A.i=sin 5t A B.i=sin 10πt A C.i=1.41sin 5t A D.i=1.41sin 10πt A,D,1.正弦式交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計時),一 正弦交變電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律,解決交變電流圖象問題的三點注意 (1)只有當(dāng)線圈從中性面位置開始計時,電流的瞬時值表達式才是正弦形式,其變化規(guī)律與線圈的形狀及轉(zhuǎn)動軸處于線圈平面內(nèi)的位置無關(guān). (2)注意峰值公式Em=nBSω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,應(yīng)先把交變電流的圖象與線圈的轉(zhuǎn)動位置對應(yīng)起來,再根據(jù)特殊位置求特殊解.,[例1]如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R=10 Ω的電阻連接,與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表,示數(shù)是10 V.圖乙是矩形線圈中磁通量Φ隨時間t變化的圖象.則( ),C,,A.電阻R上的電功率為20 W B.t=0.02 s時R兩端的電壓瞬時值為零 C.R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=14.1cos 100πt V D.通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i=14.1cos 50πt A,1.交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較,二 交變電流“四值”的理解及應(yīng)用,2. 對交變電流有效值的理解 (1)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)(電流通過電阻生熱)進行定義的,所以進行有效值計算時,要緊扣電流通過電阻生熱(或熱功率)進行計算. (2)注意“三同”:“相同電阻”,“相同時間”內(nèi)產(chǎn)生“相同熱量”. (3)計算時“相同時間”一般取一個周期.,,1.(多選)如圖中各圖面積均為S的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場B中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,能產(chǎn)生正弦交變電動勢e=BSωsinωt的圖是( ),AC,2.一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示.已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0 Ω,現(xiàn)外接一只電阻為95.0 Ω的燈泡,如圖乙所示.則( ) A.電壓表V的示數(shù)為220 V B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次 C.燈泡實際消耗的功率為484 W D.發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2 J,D,,3.(多選)一矩形線圈,繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動,線圈中的感應(yīng)電動勢隨時間的變化如圖所示,則下面說法正確的是( ),BCD,A.t1和t2時刻通過線圈的磁通量為零 B.t1和t3時刻通過線圈的磁通量變化率為零 C.圖示中是從線圈平面與磁場方向平行時開始計時的 D.每當(dāng)感應(yīng)電動勢e變換方向時,通過線圈的磁通量的絕對值最大,解析 由圖象可知,當(dāng)t=0時,感應(yīng)電動勢有最大值,說明穿過線圈的磁通量變化率最大,即是從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,選項C正確;t1和t3時刻感應(yīng)電動勢為零,即線圈平面與磁場方向垂直(位于中性面),穿過線圈的磁通量最大,磁通量的變化率為零,選項B正確,選項A錯誤;當(dāng)線圈通過中性面時,是感應(yīng)電動勢改變方向的時刻,選項D正確.,,AC,[例1](6分)(多選)在勻強磁場中,一矩形金屬線圈繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示.已知矩形線圈的匝數(shù)N=100,以角速度ω=100π rad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動,則( ) A.t=0.005 s時線圈中磁通量的變化率為零 B.t=0.01 s時線圈平面與中性面重合 C.穿過線圈的最大磁通量為0.01 Wb D.經(jīng)t=1 s時間,交變電流方向改變100次,,[答題送檢]····································來自閱卷名師報告,[規(guī)范答題] [解析] t=0.005 s時感應(yīng)電動勢最大,線圈的磁通量變化率也最大,選項A錯誤;t=0.01 s時感應(yīng)電動勢為零,穿過線圈的磁通量最大,線框平面與中性面重合,選項B正確;感應(yīng)電動勢的最大值為314 V,由Em=NΦmω可得Φm=0.01 Wb,選項C正確;在每個周期T=0.02 s時間內(nèi),交變電流方向改變兩次,即在1 s時間內(nèi)可改變100次,故選項D正確. [答案] BCD,1.(2017·安徽合肥模擬)(多選)在勻強磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖甲所示.產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.則下列說法正確的是( ),CD,,2.如圖甲所示,標(biāo)有“220 V 40 W”的燈泡和標(biāo)有“20 μF 300 V”的電容器并聯(lián)到交流電源上,V為交流電壓表,交流電源的輸出電壓如圖乙所示,閉合開關(guān).下列判斷正確的是( ),,B,B,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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