2019版高考物理大一輪復習 專題十 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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專題十交變電流 第1講交變電流的產(chǎn)生和描述 一 交變電流 大小 方向 1 定義 和 都隨時間周期性變化的電流 簡稱交變電流 2 圖象 如圖10 1 1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正弦式交變電流 如圖甲所示 甲 乙 丙 丁 圖10 1 1 二 正弦式交變電流 正 余 弦規(guī)律 磁場 勻速 1 定義 按 變化的交變電流 2 產(chǎn)生 閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于 方向的軸 從中性面開始 轉動 線圈中產(chǎn)生的電流 3 兩個重要位置 垂直 最大 零 零 兩次 1 中性面 與磁場方向 的平面 線圈平面位于中性面時 穿過線圈平面的磁通量 而磁通量的變化率為 產(chǎn)生的感應電動勢為 線圈每經(jīng)過中性面一次 電流方向就改變 線圈轉動一周 兩次經(jīng)過中性面 所以電流方向改變 2 與中性面垂直的位置 穿過線圈平面的磁通量為 磁通量的變化率 產(chǎn)生的感應電動勢 零 最大 最大 一次 基礎檢測 1 2016年山東煙臺模擬 在勻強磁場中 一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動 如圖10 1 2甲所示 產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化規(guī)律的圖象如圖乙所示 已知發(fā)電機線 圈內阻為1 0 外接一個電阻為9 0 的燈泡 則 甲 乙 圖10 1 2 A 電壓表的示數(shù)為20V B 電路中的電流方向每秒改變5次C 燈泡實際消耗的功率為36W D 電動勢隨時間變化的瞬時值表達式為e 20cos5 t V 答案 C 三 表征交變電流的物理量 1 周期和頻率 周期性 秒 單位時間 赫茲 1 周期 交變電流完成一次 變化所需的時間 通常用T表示 單位是 2 頻率 交變電流在 內完成周期性變化的次數(shù) 通常用f表示 單位是 3 周期和頻率的關系 2 峰值和有效值 最大值 電流的熱效應 1 峰值 指交變電流的電動勢 電壓或電流的 2 有效值 是根據(jù) 來規(guī)定的 讓交變電流和恒定電流分別通過 的電阻 使它們在 時間內產(chǎn)生的 相等 就把這一直流電的I U值叫做 這一交變電流的電流 電壓的有效值 相同 相等 熱量 3 正弦式交變電流的有效值和最大值之間的關系 E I U 基礎檢測 2 如圖10 1 3所示是某種正弦式交變電壓的波形圖 由圖可確定 圖10 1 3A 最大值是311VB 周期是0 01sC 有效值是311VD 表達式為U 220sin100 t V 答案 A 考點1 正弦交變電流的產(chǎn)生及圖象 重點歸納1 交流電產(chǎn)生過程中的兩個特殊位置 續(xù)表 2 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 續(xù)表 考題題組 1 2017年吉林質檢 邊長為a的N匝正方形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線且與線圈在同一平面內的對稱軸勻速轉動 轉速為n 線圈所圍面積內的磁通量 隨時間t變化的規(guī)律如圖10 1 4所示 圖象中 0已知 則下列說法正確 的是 圖10 1 4 A t1時刻線圈中感應電動勢最大B t2時刻線圈中感應電流為零 C 勻強磁場的磁感應強度大小為 0Na2 D 線圈中瞬時感應電動勢的表達式為e 2N 0ncos2 nt答案 D 2 為了研究交流電的產(chǎn)生過程 小張同學設計了如下實驗構思方案 第一次將單匝矩形線圈放在勻強磁場中 線圈繞轉軸OO1按如圖10 1 5甲所示方向勻速轉動 ab向紙外 cd向紙內 并從如圖甲所示位置開始計時 此時產(chǎn)生的交變電流如圖乙所示 第二次他僅將轉軸移至ab邊上 第三次他僅將轉軸右側的磁場 去掉 關于后兩次的電流圖象 下列說法正確的是 甲 乙 圖10 1 5 b d B 第二次是圖 c D 第三次是圖 d a c A 第二次是圖 a C 第三次是圖 b 答案 D 考點2正弦交變電流的四值問題 重點歸納 正弦式交變電流四值的計算及應用 續(xù)表 續(xù)表 考題題組 3 多選 2017年河南鄭州一模 邊長為L的正方形線框在勻強磁場B中以角速度 勻速轉動 產(chǎn)生的感應電流的最大值為Im 設燈泡的電阻為R 其他電阻不計 從如圖10 1 6所示 位置開始計時 則 圖10 1 6 答案 AD 方法 等效替代法 例1 如圖10 1 7所示為一交變電流的電壓隨時間變化的圖象 正半軸是正弦曲線的一個部分 則此交變電流的電壓的 有效值是 圖10 1 7 審題突破 選定一個周期 在一個周期內用熱效應相同來求解 答案 C 觸類旁通 1 多選 如圖10 1 8所示 甲 乙為兩種電壓的波形 其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化 圖乙所示的電壓波形是正 弦函數(shù)圖象的一部分 下列說法正確的是 圖10 1 8 A 圖甲 圖乙均表示交變電流B 圖甲所示電壓的瞬時值表達式為u 20sin100 t V C 圖乙所示電壓的有效值為20VD 圖乙所示電壓的有效值為10V 易錯點四值問題的計算例2 多選 如圖10 1 9所示 圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波式的交變電流與時間的變化關系 若使這兩種電 流分別通過兩個完全相同的電阻 經(jīng)過1min的時間 則 甲 乙圖10 1 9 觸類旁通 2 2017年蕪湖模擬 某正弦交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢波形如圖10 1 10所示 已知該發(fā)電機線圈匝數(shù)n 100匝 線圈面積為S 0 1m2 線圈內阻為r 1 用一理想交流電壓表 接在發(fā)電機的兩個輸出端 由此可知 圖10 1 10