2025届高考物理一轮复习课件：第1讲+交变电流的产生和描述+(1)
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交变电流的产生和描述
1、交变电流有效值
i/A 5
交流电的有效值是根据电流的热效应规定的
遵循“三同原则”：同一个周期，同一个电阻， 相同的热量
0
t
-3
u U
m0
t
E
Em 2
0.707Em
I
Hale Waihona Puke Im 20.707Im
U
Um 2
0.707U m
直流（DC）电源有正负极，交流（AC)电源没有正负极
例1：如图所示的交变电流由正弦式交变电流的一半和反向脉冲电流组合而 成，则这种交变电流的有效值为（ C ）
⑤ 线圈中的感应电动势多大？
e
2BL1
L2 2
sin t
BS
sin t
t=0
A(
B) θ
v⊥
中性面
B
D(C)
交变电流的产生和描述
2、正弦交变电流的产生和变化规律
最大值（峰值）
Em nBS nm
Im
Em Rr
Um ImR
Φ＝Φmcos ωt
e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt
e NBS sin t e E m sin t
例2：在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd。线圈cd边沿竖 直方向且与磁场的右边界重合。线圈平面与磁场方向垂直。从t＝0时刻起， 线圈以恒定角速度ω绕cd边沿如图5所示方向转动，规定线圈中电流沿abcda 方向为正方向，则从t＝0到t＝T时间内，线圈中的电流I随时间t变化关系图
象为（ B ）
C
最大值： 电容器的耐压值
平均值： 求通过的电荷量 q It
有效值：（1）求电功、电功率、电热、电热功率
W UIt P UI
Q I 2Rt
P I2R
P U2 R
（2）用电器名牌上的额定电压、额定电流，交流电流
表和电压表的读数.
（3）保险丝的熔断电流指有效值
（4）没有特别声明时，交流电的值都指有效值.
注意： 1、与线框形状无关 2、与转轴无关 只要满足“两匀一直”和磁通量随时间是正弦（余弦）变化关系即可。
交变电流的产生和描述
3、正弦交变电流的产生和变化规律（扩展）
B=B0sinωt
x=Lsinωt
v=v0sinωt
交变电流的产生和描述
4、交变电流“四值”的应用
瞬时值： 计算线圈某时刻的受力情况
交变电流的产生和描述
2、正弦交变电流的产生和变化规律
交变电流的周期等于线圈转动的周期
交变电流的产生和描述
A(B)
中性面
与磁感线垂直的平面
D(C)
①线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流为零； 经过平行面时，感应电动势最大，感应电流最大。
②线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一 周（交流电的一个周期） ，两次经过中性面，交流电的方向改变 两次。
例1：矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时， 穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是（ C ）
A.在t＝0.1s和t＝0.3s时，电动势最大 B.在t＝0.2s和t＝0.4s时，电动势改变方向
C.电动势的最大值约为157V
D.该函数式是从图示位置开始计时的，在t＝0.4s时，磁通量的变化率为零
设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经 过时间t，AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B
① 线圈与中性面的夹角是多少？
v11
t
② AB边的速度多大？
V L2
v
2
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
t
④ AB边中的感应电动势多大？
e1
BL1V
sin
BL1
L2 2
sin t
1、交变电流有效值
i/A 5
交流电的有效值是根据电流的热效应规定的
遵循“三同原则”：同一个周期，同一个电阻， 相同的热量
0
t
-3
u U
m0
t
E
Em 2
0.707Em
I
Hale Waihona Puke Im 20.707Im
U
Um 2
0.707U m
直流（DC）电源有正负极，交流（AC)电源没有正负极
例1：如图所示的交变电流由正弦式交变电流的一半和反向脉冲电流组合而 成，则这种交变电流的有效值为（ C ）
⑤ 线圈中的感应电动势多大？
e
2BL1
L2 2
sin t
BS
sin t
t=0
A(
B) θ
v⊥
中性面
B
D(C)
交变电流的产生和描述
2、正弦交变电流的产生和变化规律
最大值（峰值）
Em nBS nm
Im
Em Rr
Um ImR
Φ＝Φmcos ωt
e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt
e NBS sin t e E m sin t
例2：在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd。线圈cd边沿竖 直方向且与磁场的右边界重合。线圈平面与磁场方向垂直。从t＝0时刻起， 线圈以恒定角速度ω绕cd边沿如图5所示方向转动，规定线圈中电流沿abcda 方向为正方向，则从t＝0到t＝T时间内，线圈中的电流I随时间t变化关系图
象为（ B ）
C
最大值： 电容器的耐压值
平均值： 求通过的电荷量 q It
有效值：（1）求电功、电功率、电热、电热功率
W UIt P UI
Q I 2Rt
P I2R
P U2 R
（2）用电器名牌上的额定电压、额定电流，交流电流
表和电压表的读数.
（3）保险丝的熔断电流指有效值
（4）没有特别声明时，交流电的值都指有效值.
注意： 1、与线框形状无关 2、与转轴无关 只要满足“两匀一直”和磁通量随时间是正弦（余弦）变化关系即可。
交变电流的产生和描述
3、正弦交变电流的产生和变化规律（扩展）
B=B0sinωt
x=Lsinωt
v=v0sinωt
交变电流的产生和描述
4、交变电流“四值”的应用
瞬时值： 计算线圈某时刻的受力情况
交变电流的产生和描述
2、正弦交变电流的产生和变化规律
交变电流的周期等于线圈转动的周期
交变电流的产生和描述
A(B)
中性面
与磁感线垂直的平面
D(C)
①线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流为零； 经过平行面时，感应电动势最大，感应电流最大。
②线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一 周（交流电的一个周期） ，两次经过中性面，交流电的方向改变 两次。
例1：矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时， 穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是（ C ）
A.在t＝0.1s和t＝0.3s时，电动势最大 B.在t＝0.2s和t＝0.4s时，电动势改变方向
C.电动势的最大值约为157V
D.该函数式是从图示位置开始计时的，在t＝0.4s时，磁通量的变化率为零
设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经 过时间t，AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B
① 线圈与中性面的夹角是多少？
v11
t
② AB边的速度多大？
V L2
v
2
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
t
④ AB边中的感应电动势多大？
e1
BL1V
sin
BL1
L2 2
sin t