物理人教版一轮课件：10.1 交变电流的产生及其变化规律

第十章
知识梳理 双击自测
第一节 交变电流的产生及其变化规律
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(3)线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都改变两次。 ( ) (4)交变电流的最大值都是有效值的2倍。( × )
只有正弦式交变电流的最大值才是有效值的 2倍。
(5)线框在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动,产生交变电流的 电动势的最大值为Em=nBSω。( ) (6)可以用平均值计算交变电流产生的热量。( × ) 只能用交变电流的有效值计算交变电流产生的热量。 (7)可以用有效值计算交变电流电路中的电荷量问题。( × )
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三、描述交变电流的物理量 1.周期和频率 一次周期性 (1)周期(T):交变电流完成 变化,即线圈 2π T= 转一周 所需要的时间,单位是 秒(s) ,公式 。 ������ (2)频率(f):交变电流在 1 s内完成周期性变化 的次数, 单位是 赫兹(Hz) 。 1 1 f= (3)周期和频率的关系: T=������ 或 。 ������ 2.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值 (1)瞬时值:交变电流某一 时刻 的值,是时间的函数。 (2)峰值:交变电流的电流或电压所能达到的 最大值 。
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交流电动势 e=Emsin ωt 或 e=Emcos ωt,其中 Em 为电动势的最大 ������m 2π 1 值,ω 为角速度,有效值 E= ,周期 T= ,频率 f= 。由 e=50sin 100πt(V)知,Em=50 V,E=
1 1 50 2 2 ������
V=25 2 V,T=
2π ������
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二、正弦式交变电流的产生和变化规律 1.产生:在匀强磁场中,线圈绕垂直于磁场方向的轴 匀速转动 产生的电流是正弦式交变电流。 2.中性面与中性面的垂面
位置 项目 含义 磁通量 感应电动势 电流方向 中性面 中性面的垂面
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4.正弦式交变电流的函数表达式 正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置时开始计时) e=Emsin ωt (1)电动势e随时间变化的规律: ,其 中ω表示线圈转动的角速度,Em=nBSω。 (2)负载两端的电压u随时间变化的规 u=Umsin ωt 律: 。 i=Imsin ωt (3)电流i随时间变化的规律: 。
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(3)有效值: 相同阻值的 ①定义:让交变电流和恒定电流通过 电阻, 交流的一个周期 如果它们在 内产生的 热量 相等,就把 这一恒定电流的数值叫作这一交流的有效值。 ������ ������ ������ ②有效值和峰值的关系: E= m ,U= m,I= m 。 (适用于正弦式交变 2 2 2 电流) (4)平均值:交变电流图象中波形与横轴 所围面积 跟时间 的比值,其数值可以用 法拉第电磁感应定律 求解。
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1.请判断下列叙述是否正确,对不正确的叙述请说明原因。 (1)线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动经过中性面时, 磁通量最大,感应电流也最大。( × ) 线圈在匀强磁场中转动经过中性面时,磁通量最大,感应电流为零。 (2)线圈平面每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次,感应 电动势的方向不变。( × ) 依据交变电流的变化规律可知,如果从中性面开始计时,有e=Emsin ωt和i=Imsin ωt;如果从垂直于中性面的位置开始计时,有e=Emcos ωt和i=Imcos ωt。不难看出:线圈平面每经过中性面一次,感应电流 的方向就改变一次,感应电动势的方向也改变一次。
线圈平面和磁场方向 线圈平面和磁场方向平 垂直 行 0 BS(最大) 最大 nBSω(最大) 不改变 0 发生改变
磁通量的变化率 0
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正弦规律 3.正弦式交变电流的图象:按 变化的交变电流 中性面位置 叫正弦式交变电流。如果从线圈位于 时开 始计时,其图象为正弦曲线。如图甲、乙所示。
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一、交变电流 1.定义:大小和方向都随时间做 作交变电流。 2.图象:如图所示,
周期性变化
的电流叫
图 甲、乙、丙、丁所示电流都属于交变电流,图 戊 所示电流 属于恒定电流。
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交变电流
传感器
第一节
交变电流的产生 及其变化规律
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考点要求 五年考题统计 命题规律 1.正弦式交变 电流的产生 和变化规律 Ⅰ 课标高考以来 ,全国卷一般不 近五年课标 2.交变电流四 直接考查该内容,多数是在变压 高考全国卷 值的比较和 器、远距离输电的题目中有所涉 无直接考查 应用 Ⅰ 及 3.非正弦式交 变电流有效 值的计算 Ⅰ
只能用交变电流的平均值计算交变电流电路中的电荷量问题。
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2.(多选)(描述交变电流的物理量)某小型发电机产生的交流电动势 为e=50sin 100πt(V)。对此电动势,下列表述正确的有( ) A.最大值是 50 2 V B.频率是 100 Hz C.有效值是 25 2 V D.周期是 0.02 s