【红对勾】2017年高考物理新课标一轮复习课件10-1

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第十章·第一节
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故 此 时 感 应 电 动 势 的 瞬 时 值 e2＝2BL1vs n i( ωt＋φ0)＝BL1L2ωs n i( ωt＋φ0)． ( 3 ) 线 圈 匀 速 转 动 时 感 应 电 动 势 的 最 大 值 Em＝BL1L2ω， Em BL1L2ω 故 有 效 值 E＝ ＝ 2 2 回 路 中 电 流 的 有 效 值 E B ω L 1L2 I＝ ＝ R＋ r 2R＋r R上 的 焦 耳 热 为
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i－t图 象 为 余 弦 函 数
i＝Imc o s ωt.
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1.(多选)关于中性面，下列说法正确的是(
)
A.线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最 大，磁通量的变化率为零 B．线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为 零，磁通量的变化率最大 C.线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次 D.线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一 周，感应电流的方向就改变一次
突破考点02 突破考点03
突破考点04
课时作业 高考真题
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突破考点01
交变电流的产生和变化规律
分类例析
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1.交 变 电 流 ( 1 ) 定义：________和_ _ _ _ _ _ _ _ 电 流 ． 都 随 时 间 做 周 期 性 变 化 的
OO′转 动 ， 由 线 圈 引 出 的 导 线
OO′转 动 的 金 属 圆 环 相 连 接 ， 金 属 圆 环 又 分 别 触 ， 这 样 矩 形 线 圈 在 转 动 中 就 R形 成 闭 合 电 路 ． 图 乙 是 线 圈 的 主 视 a b长 度 为 L1 , (只 考 虑 单 匝
与 两 个 固 定 的 电 刷 保 持 滑 动 接 可 以 保 持 和 外 电 路 电 阻
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【例1】
图 甲 是 交 流 发 电 机 模 型 示 意 图 ． 在 磁 感 应 强 度 a b c d 可 绕 线 圈 平 面 内 垂 直 于 a e 和d f分 别 与 两 个
为B的 匀 强 磁 场 中 ， 有 一 矩 形 线 圈 磁 感 线 的 轴 跟 线 圈 一 起 绕
2明 确 线 圈 的 初 始 位 置 ， 找 出 对 应 的 函 数 关 系 式 ①线 圈 从 中 性 面 位 置 开 始 转 动 ， 则 象 ， 函 数 式 为 i＝Ims n i ωt.
i－t图 象 为 正 弦 函 数 图
②线 圈 从 垂 直 中 性 面 位 置 开 始 转 动 ， 则 图 象 ， 函 数 式 为
答案 1 ( 1 .) 2 ( 1 .) 大小 垂直 方向 ( 2 ) 正 弦 式 0 不变 ( 2 ) 垂 直 于 磁 场 ( 3 ) 正弦
0 最大
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1 .正 弦 式 交 变 电 流 的 变 化 规 律 及 对 应 图 象 位 置 开 始 计 时 ) 函数 磁 通 量 Φ＝Φmc · o s ωt＝ BSc o s ωt e＝Ems · n i ωt＝ n B S ω s n i ωt
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第 二 步 ： 找 解 题 突 破 口 ( 1 ) 要 求 线 圈 中 的 感 应 电 动 势 ， 可 由 ( 2 ) 要 求 线 圈 转 动 一 周 电 阻 求出E， 再 由 Q＝I2Rt计 算 ． E＝BLvs n i α推 出 ． Em进而
答 案 ： AC
A项 正 确 ， B项错
转 一 周 ， 感 应 电 流 方
C项 正 确 ， D项 错 误 ．
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2 .
如 图 所 示 ， 矩 形 线 圈 磁 场 方 向 的 轴
a b c d 在 匀 强 磁 场 中 可 以 分 别 绕 垂 直 于
根 据 焦 耳 定 律 知 转 动 一 周 电 阻 Q＝I
2
RT＝
2 B ω L 1L2 2π πω R B 2L2 1L2 2 · R· ＝ 2 . ω 2R＋r R ＋ r
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( 1 ) e1＝BL1L2ωs n i ωt ( 2 ) e2＝BL1L2ωs n i( ωt＋φ0)
所 以 ， 整 个 线 圈 中 的 感 应 电 动 势 e1＝2BL1vs n i ωt＝BL1L2ωs n i ωt. ( 2 ) 当t＝0时 ， 线 圈 平 面 与 中 性 面 的 夹 角 为 时 ， 线 圈 平 面 与 中 性 面 的 夹 角 为 (ωt＋φ0) φ0， 则 某 时 刻 t
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第十章
交变电流 传感器
第十章Biblioteka Baidu
交变电流
传感器
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第十章 交变电流 传感器
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交变电流的产生及描述
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突破考点01
图 ， 导 线 a b 和cd分 别 用 它 们 的 横 截 面 来 表 示 ． 已 知 b c长 度 为 L2， 线 圈 以 恒 定 角 速 度 线圈)
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ω逆 时 针 转 动 ．
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( 1 ) 线 圈 平 面 处 于 中 性 面 位 置 时 开 始 计 时 ， 试 推 导 个 线 圈 中 的 感 应 电 动 势 e1的 表 达 式 ； φ0夹 角 位 置 时 开 始 计 时 ， 如
答 案 ： A
a→d→c→
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3.一 只 矩 形 线 圈 在 匀 强 磁 场 中 绕 垂 直 于 磁 感 线 的 轴 匀 速 转 动 ， 穿 过 线 圈 的 磁 通 量 随 时 间 变 化 的 图 象 如 下 图 甲 所 示 ， 则 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )
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A.t＝0时 刻 ， 线 圈 平 面 与 中 性 面 垂 直 B.t＝0.01 s时 刻 ， Φ的 变 化 率 最 大 C.t＝0.02 s时 刻 ， 交 流 电 动 势 达 到 最 大 D.该 线 圈 产 生 的 交 流 电 动 势 的 图 象 如 图 乙 所 示
R产 生 的 焦 耳 热 ． 可 求 出
( 1 ) 矩 形 线 圈 a b c d 在 磁 场 中 转 动 时 ， L2 转动的半径为r＝ ， 2
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ab、cd切割磁感线，且
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转 动 时 a b 、cd的 线 速 度 ωL2 v＝ωr＝ ， 2 且 与 磁 场 方 向 的 夹 角 为 ωt，
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第 一 步 ： 抓 信 息 关 键 点 关 键 点 ( 1 ) 矩 形 线 圈 在 匀 强 磁 场 中 ， 绕 垂 直 于 磁 场 的 轴 匀 速 转 动 ( 2 ) 从 中 性 面 计 时 信 息 获 取 产 生 正 弦 交 流电 按 正 弦 规 律 变化
2 πω R B 2L2 1L2 ( 3 ) R＋r2
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交变 电 流 瞬 时 值 表 达 式 的 书 写 技 巧 1确 定 正 弦 交 变 电 流 的 峰 值 ， 根 据 已 知 图 象 读 出 或 由 公 式 Em＝n B S ω 求 出 相 应 峰 值 . .
C.线 圈 绕 P1和P2转 动 时 电 流 的 方 向 相 同 ， 都 是 a D.线 圈 绕 P1转 动 时 dc边 受 到 的 安 培 到 的 安 培 力
力 大 于 绕 P2转 动 时 dc边受
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解 析 ： 线 圈 绕 垂 直 于 磁 场 方 向 的 轴 转 动 产 生 交 变 电 流 ， 产 生 的 电 流 、 电 动 势 及 线 圈 各 边 所 受 安 培 力 大 小 与 转 轴 所 在 位 置 无 关 ， 故 A对，B、D错 ； 图 示 时 刻 产 生 电 流 的 方 向 为 b→a，故C错．
t时刻整
( 2 ) 线 圈 平 面 处 于 与 中 性 面 成 图 丙 所 示 ， 试 写 出 式； ( 3 ) 若 线 圈 电 阻 为 耳 热 ． (其 他 电 阻 均 不 计
t时 刻 整 个 线 圈 中 的 感 应 电 动 势
e2的 表 达
r， 求 线 圈 每 转 动 一 周 电 阻 )
R上 产 生 的 焦
( 2 ) 图 象 ： 如 图 甲 、 乙 、 丙 、 丁 所 示 都 属 于 交 变 电 流 ． 其 中 按 正 弦 规 律 变 化 的 交 变 电 流 叫 所 示 ． ________交 变 电 流 ， 如 图 甲
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2 .正 弦 式 交 变 电 流 的 产 生 和 描 述 ( 1 ) 中 性 面 ： 中 性 面 与 峰 值 面 的 比 较 中 性 面 含义 磁 通 量 磁 通 量 的 变 化 率 感 应 电 动 势 电 流 方 向
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(线 圈 在 中 性 面
图象
电 动 势
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函数 u＝Ums · n i ωt＝ 电压 REm s n i ωt R＋ r i＝Ims · n i ωt＝ 电流 Em s n i ωt R＋ r
图象
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2.两个特殊位置的特点 ΔΦ (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大， ＝0，e Δt ＝0，i＝0，电流方向将发生改变． ΔΦ (2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0， 最大，e Δt 最大，i最大，电流方向不改变． 特别提醒：1.只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的 轴匀速转动，就产生正弦式交流电，其变化规律与线圈的形 状、转动轴处于线圈平面内的位置无关． 2.Φ－t图象与对应的e－t图象是互余的．
P1和P2以 相 同 的 角 速 度 匀 速 转 动 ， 当 线 圈 平 面 转 ( )
到 与 磁 场 方 向 平 行 时
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A.线 圈 绕 P1转 动 时 的 电 流 等 于 绕 B.线 圈 绕 P1转 动 时 的 电 动 势 小 于 绕
P2转 动 时 的 电 流 P2转 动 时 的 电 动 势 a→b→c→d→
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( 2 ) 产 生 ： 在 匀 强 磁 场 中 ， 线 圈 绕 转 动 ．
________方 向 的 轴 匀 速
( 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 ．
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解 析 ： 中 性 面 是 线 圈 平 面 与 磁 感 线 垂 直 的 位 置 ， 线 圈 经 过 该 位 置 时 ， 穿 过 线 圈 的 磁 通 量 最 大 ， 各 边 都 不 切 割 磁 感 线 ， 不 产 生 感 应 电 动 势 ， 所 以 磁 通 量 的 变 化 率 为 零 ， 误 ； 线 圈 每 经 过 一 次 中 性 面 ， 感 应 电 流 的 方 向 改 变 一 次 ， 但 线 圈 每 转 一 周 时 要 经 过 中 性 面 两 次 ， 所 以 每 向 就 改 变 两 次 ，
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峰 值 面 线 圈 平 面 与 磁 场 方 向 平 行 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 最大(n B S ω ) 方向_ _ _ _ _ _ _ _
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线 圈 平 面 与 磁 场 方向_ _ _ _ _ _ _ _ 最大(BS) 0 _ _ _ _ _ _ _ _ 方 向 发 生 改 变