物理选修3-2《第五章交变电流》知识点总结
高中物理选修3-2交变电流--传感器知识点及练习
交变电流 传感器一．交变电流的产生和变化规律1．交变电流：大小和方向都随时间做 变化的电流2．正弦交流电（1）产生：闭合矩形线圈在匀强磁场中绕 方向的轴匀速转动时线圈中产生的感应电流（2）中性面：①定义：与磁场方向 的平面②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量 ，磁通量的变化率为 ，感应电动势为 ，线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次。
（3）变化规律（线圈在中性面位置开始计时）①电动势（e ）：e = ；②电压（u ）：u = ； ③电流（i ）：i = 。
二．描述交变电流的物理量1．交变电流的周期和频率的关系：T =2．交流电的四值①峰值：交变电流的峰值就是它能达到的 ，正弦交流电的峰值E m = ，对应电容器的击穿电压。
②瞬时值：交变电流某一时刻的值，对应计算线圈某时刻的受力情况，通电时间等。
③有效值：让交流与恒定电流分别通过大小 的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的 相等，则这个恒定电流I 、恒定电压U 就称作这个交流电的有效值，对应关于交流电的功和能的问题 ④平均值：=E ，对应计算通过电路横截面的电荷量q =三．变压器 远距离输电1．构造和原理（1）主要构造：由 、 和 组成（2）工作原理：电磁感应的 现象2．理想变压器的基本关系（1）功率关系：P 入=（2）电压关系：=21U U ，若21n n >，为 变压器；若21n n <，为 变压器 （3）电流关系：只有一个副线圈时，=21I I ; 有多个副线圈时，n n I U I U I U I U +++= 332211四．远距离输电——电路损失（1）功率损失：设输电电流为I ，输电线的电阻为R ，则功率损失为=∆P 。
（2）电压损失：=∆U ，减小功率损失和电压损失，都要求提高 ，减小输电电流五．传感器1．概念：传感器通常是把被测的 信息，按一定规律转换成与之对应的 信息的器件或装置2．结构：一般由 和 组成，敏感元件能直接感受非电信息，并将这些信息转换成易于 的物理量，形成电信号；处理电路能把微小的信号进行 ，并除去干扰信号，使敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的 。
人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》第一节：交变电流(共17张)
uiR ， U mImR.
（3）电路上的电压按正弦规律变化 uUms int
2.峰值表达式
Em＝NBSω＝NΦmω
Im＝RE＋mr
Um＝ImR
☆成立条件:
转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时 .
特别提醒: (1) 瞬时值表达式与开始计时的位置有关． ① 若线圈从中性面开始计时，e＝Emsinωt. ② 若线圈从位于与中性面垂直的位置开始计时，e＝ Emcosωt. (2) 峰值与开始计时的位置及线圈转动的时间无关， 与线圈形状无关，与转轴的位置无关．
B∥S
Φ=0
t 最大
E最大 I最大
A(B)
D(C)
感应电流方向B到A
线圈与磁场平行时, Φ最小, 但线圈 中的电动势最大 (V⊥B)
.
D(C) B
A(B)
B⊥S Φ最大 V // B E=0 I=0
中性面
B∥S Φ=0
D(C )
A(B )
V⊥B
E、I最大
B
感应电流方向C到D
.
中性面 线圈平面与磁感线垂直的位置
.
【答案】 D
.
【精讲精析】 因电动势按余弦规律变化 ，故初始时刻线圈处于垂直中性面的位置 ，至t1时刻恰好到达中性面，磁通量最大 ，A错；t2时刻又垂直中性面，磁通量为 零，但其变化率最大,B错；t3时刻又到达 中性面，磁通量最大，但其变化率为零， C错；e变换方向时正是其大小为零时，也 恰好是磁通量最大时. 【答案】 D
A. 当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 B. 当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C. 每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次 D. 线框经过中性面时，各边不切割磁感线
人教版高中物理选修3-2 复习素材：第五章 交变电流知识点总结
选修3-2知识点第五章 交变电流5.1交变电流一、交变电流1、交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化2、直流电流：①大小变化，方向不变化的叫直流 ②大小和方向都不随时间变化的叫恒定电流 二、交变电流的产生中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置(甲）。
①此位置AB 、CD 边的速度方向与磁感线平行，各边都不切割磁感线，故呈电中性所以叫中性面。
②线圈经过中性面时，Φ最大（B ⊥S ），但线圈中E=0，电流I=0。
因为线圏平面转到中性面瞬间，穿过线圈的磁通量虽然最大，但是，曲线的斜率为0，即，磁通量的变化率 t ∆∆Φ＝0，感应电动势为0;t E ∆∆Φ=垂直中性面（乙图）：①此位置AB 、CD 边的速度方向与磁感线垂直，即两边都切割磁感线。
②此时Φ最小（B//S)，但线圈中的电动势E 达到最大。
I 也最大。
感应电流方向B 到A 。
因为线圈平面转到跟中性面垂直时,穿过线圈的磁通量重为0，但是曲线的斜率最大，即磁通量的变化率t ∆∆Φ最大，感应电动势最大。
推论：线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次。
三、交变电流的变化规律1、感应电动势的峰值和瞬时值为：e=E m sinωt (从中性面开始计时) ①e 叫做感应电动势的瞬时值。
②W 是发电机线圈转动的角速度。
③E m 表示感应电动势可能达到的最大值, 叫做电动势的峰值，大小为NBSwE m =。
2、感应电流和电压的峰值和瞬时值 感应电流的瞬时值为i=I m sinωt 。
感应电流的峰值为:rR E I m m +=电压的瞬时值为u=U m sinωt电压的峰值U m =I m R 3、交变电流的图像 4、交变电流的种类(1)正弦交流电，(2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲，(4)激光通信中的尖脉冲 5、交流发电机（1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类：①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动） ②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子。
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第五章交变电流5.1交变电流一、直流电(DC) 电流方向不随时间而改变交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流交流发电机模型的原理简图二、交变电流的产生中性面线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零（2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次三、交变电流的变化规律以线圈经过中性面开始计时，在时刻t 线圈中的感应电动势（ab 和cd 边切割磁感线）e 为电动势在时刻t 的瞬时值，Em 为电动势的最大值（峰值）．四、交流电的图像五、交变电流的种类课堂练习5.2《描述交变电流的物理量》复习回顾(一)交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流;简称交流。
其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。
(二)正弦交流电的产生及变化规律1、产生：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦交流电。
2、中性面：跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。
这一位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。
3、规律：瞬时值表达式：从中性面开始计时一、周期和频率物理意义：表示交流电变化的快慢1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。
角频率：线圈在磁场中转动的角速度二、峰值和有效值3.有效值定义：E、U、I根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。
4. 正弦交流电的有效值与最大值的关系：说明：A 、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；B 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；C 、交流电流表和交流电压表的读数是有效值D 、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值注意：峰值（最大值）、有效值、 平均值在应用上的区别。
1、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
高二物理选修32第五章：52描述交流电的物理量知识要点归纳
描述交流电的物理量知识链接：正弦式交流电的描述方法：公式法： 图像法：瞬时值： 最大值（峰值）： e =E msin ωt Em=NBS ωi=Imsin ωt Im=Em/(R+r)u=Umsin ωt Um=ImR知识要点归纳：一．描述交流电的物理量 1、周期T ：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
单位：秒（s ） 2、频率 f ：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。
单位：赫兹（Hz ）3．关系：T f 1= n f Tπππω222===4．物理意义：描述交流电变化的快慢的物理量。
二．交流电有效值1．有效值：让交流电与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果它们在交流一个周期内产生的热量相同，这个恒定电流值叫做这一交流电的有效值。
特点：根据电流的热效应．．．．．．，三同(相同电阻．．．．、相同时间．．．．、产生相同热量．．．．)时，直流电流(电压)叫做交流电流(电压)的有效值．2．正（余）弦式交变电流的有效值公式为：2m E E =2m I I =2m U U =※ 说明：非正（余）弦式交变电流的有效值必须根据电流的热效应来计算 3．说明：1）电气设备“铭牌”上所标的值、保险丝的熔断电流值都是有效值． 2）在交流电路中，电压表、电流表的示数均为有效值．3）没有特别说明的情况下，所给出的交流电的电压、电流值都是有效值． 4）在计算交流电产生的电功（热），电（热）功率时均用有效值。
5）电子元件上的标称值不是有效值，而是最大值，如电容器、二极管的击穿电压等。
4．描述交流电的“四值”三．相位：e＝E m sin（ωt+φ）其中“ωt＋Φ”叫做交变电流的相位；Φ是t＝0时的相位，叫做交变电流的初相位．同步练习：1．下面关于交变电流的说法中正确的是（）A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的最大值B．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流的瞬时值C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D．跟交流有相同的热效应的直流的数值是交流的有效值2．一个照明电灯标有“220 V60 W”字样，现在把它接入最大值为311 V的正弦式交流电路中，则()A．灯的实际功率大小为60 W B．灯丝将烧断C．只能暗淡发光D．能正常发光3．有一交变电流如图所示，则由此图象可知()A．它的周期是0.8 sB．它的峰值是4 AC．它的有效值是2 2 AD．它的频率是0.8 Hz4．在相同的时间内，某正弦式交变电流通过一阻值为100 Ω的电阻产生的热量，与一电流为3 A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则()A．此交变电流的有效值为3 A，最大值为3 2 AB．此交变电流的有效值为3 2 A，最大值为6 AC．电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值为300 2 VD．电阻两端的交流电压的有效值为300 2 V，最大值为600 V5．一个接在恒定直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1，若把它接在电压峰值与直流电压相等的正弦式交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1∶P2为() A．2∶1B．1∶2 C．1∶1 D．1∶ 26．在下图所示电路中，A是熔断电流I0＝2 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源．交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝2202sin314t V．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()A．110 2 ΩB．110 ΩC．220 ΩD．220 2 Ω7．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性面开始计时，当t＝112T时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V，则此交变电流的有效值为()A．2 2 V B．2 V C. 2 V D.22V 8．某交变电流表串联一电阻构成交变电压表，总电阻R=2 kΩ，然后将改装的电表接到u=311sin100πt V的交流电源上，则（）A．通过电流表电流的瞬时值为0.11sin100πt AB．作为改装的电压表，其两端电压的瞬时值为311sin100πt VC．电流表的示数为0.11 AD．作为改装的电压表，其示数应为311 V9．一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知()A．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u＝100 sin(25t)VB．该交变电流的频率为25 HzC．该交变电流的电压的有效值为100 2 VD．若将该交变电流压加在阻值为R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W10．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图①所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，若外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图②所示，则()A．电压表的示数为220 VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484 WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J11．两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦式交变电流和方波式交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等．则在一个周期内，正弦式交变电流在电阻上产生的焦耳热Q1与方波式交变电流在电阻上产生的焦耳热Q2之比等于()A．3∶1 B．1∶2C．2∶1 D．4∶312．正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R ＝10 Ω，交流电压表的示数是10 V ．图乙是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象．则( )A ．通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R ＝ 2cos 100πt AB ．通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R ＝ 2cos 50πt AC ．R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R ＝52cos 100πt VD ．R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R ＝52cos 50πt V13．电阻R 1、R 2与交流电源按照图-1方式连接，R 1＝10 Ω，R 2＝20 Ω.合上开关S 后，通过电阻R 2的正弦式交变电流i 随时间t 变化的情况如图-2所示．则( )A ．通过R 1的电流有效值是1.2 AB ．R 1两端的电压有效值是6 VC ．通过R 2的电流最大值是1.2 2 AD ．R 2两端的电压最大值是6 2 V14．将正弦交流电经过整流器处理后，得到的电流波形刚好去掉半周，如图所示，它的有效值是 （ ）A.2 AB.2 AC.22 AD.1 A15．如图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P 使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。
物理选修3-2《第五章交变电流》知识点总结
1．交变电流与直流大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流；简称交流;符号为AC。
大小和方向都不随时间变化的电流叫做直流；符号为DC。
2-1．正弦交流电的产生闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈中产生的是正弦交流电。
正弦式交变电流:随时间按正弦规律变化的交变电流。
正弦式交变电流的图像可以是正弦图像，也可以是余弦图像。
产生条件：a.线圈处在匀强磁场中；b.线圈绕垂直于磁场的轴转动；c.线圈匀速转动。
2-2.对交流有阻碍的元器件电阻电感器：感抗与线圈的自感系数, 交流的频率有关。
电容器：容抗与电容器的电容,交流的频率有关。
3．中性面线圈与磁感线垂直的面。
4．正弦交流电的规律N匝面积为S 的线圈以角速度ω在磁感应强度为B的磁场中匀速转动，从中性面开始计时，电动势的函数形式为E=NBSω·sinωt；线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，变化率为零，感应电动势为零；线圈与中性面垂直时，磁通量为零，变化率最大，感应电动势最大；线圈转一周经过中性面两次，电流方向变化两次。
5．正弦交流电的一些物理量？？6．感抗电感对交流电阻碍作用的大小；与线圈的自感系数和交流电的频率成正比；电感通直流、阻交流、通低频、阻高频。
7．容抗电容对交流电阻碍作用的大小；与电容器的电容、交流电的频率成反比；隔直流、通交流、阻低频、通高频。
8．变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成；通过电磁感应原理改变交流电压。
9．理想变压器原理：互感现象。
不计热量损失，输入功率和输出功率相等的变压器；高中阶段主要研究理想变压器；U1/n1=U2/n2。
10．常用变压器自耦变压器；电压互感器；电流互感器。
11．高压输电减少电能损失；损失功率P=I2r=P2r/U2。
高二物理选修3.2-第五章交变电流知识点总结汇编
第五章交变电流5.1 交变电流一、直流电(DC) 电流方向不随时间而改变交变电流(AC)大小和方向都随时间做周期性变化的电流交流发电机模型的原理简图二、交变电流的产生中性面线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零（2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次三、交变电流的变化规律以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线）e为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值（峰值）．四、交流电的图像五、交变电流的种类课堂练习5.2《描述交变电流的物理量》复习回顾(一)交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流;简称交流。
其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。
(二)正弦交流电的产生及变化规律1、产生：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦交流电。
2、中性面：跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。
这一位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。
3、规律：瞬时值表达式：从中性面开始计时一、周期和频率物理意义：表示交流电变化的快慢1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。
角频率：线圈在磁场中转动的角速度二、峰值和有效值3.有效值定义：E、U、I根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。
4.正弦交流电的有效值与最大值的关系：说明：A 、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；B 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；C 、交流电流表和交流电压表的读数是有效值D 、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值 注意：峰值（最大值）、有效值、 平均值在应用上的区别。
1、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
高二物理 选修3-2 第五章 交变电流复习课
• 3、交流电的图象
练习１．一个按正弦规律变化的交流电流，如图 所示，根据图像可以知道 A．该交流电流的频率是0.02Hz B．该交流电流的有效值是14.1A C．该交流电流的瞬时值表示式为i=20sin0.02tA D．在t=T/8(T是周期)时刻，该电流的大小与其 有效值相等
答案：D
专题二 描述交变电流的物理量 1、瞬时值：反映不同时刻交流电的大小和方向
3. 几种常用的变压器 特点是铁芯上只绕有一个线圈． a. 自耦变压器 . 如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分， 就可以降低电压（图甲）； 如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈， 就可以升高电压（图乙）．
b.电压互感器 电流互感器
专题五 远距离输电:
减少输电中的功率损失可以有两种方法: P损=I2 R
Em U I U m I m 2 2 2 (1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量) (2)交流电表的测量值 (3)电气设备标注的额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 E
练习２：交流发电机在工作时的电动势为e＝Emsinωt，
若将其线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变， 则其电动势变为 ( )
交变电流的产生及其变化规律
最大值
交 变 电 流
描述交变电流的物理量
瞬时值 有效值
周期、频率 电感、电容的作用
交流电路
变压器 远距离输电
专题一
交变电流的产生及其变化规律
一、交变电流的产生 1、产生：闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直 于磁感线的轴线做匀角速转动时，闭合线圈中就 有交流电产生
L1
B A
A.Em sin
t
2
B.E m 2 sin
t
最新人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》本章小结
知识建构
实践探究
课题：风扇是利用什么调节快慢的?
探究过程：
(1)观察风扇的结构,特别是调速电抗器.
(2)研究原理：教室中和家庭中的电风扇,都可以调节快慢.要调节快慢,就要改变电动机的电流.当电源的电压不变时,要改变直流电的电流,就只能改变电路的电阻.可是,这样会产生大量热能(P=I2R),不但浪费能量,并且十分危险.
常用的风扇都是用交流电,要改变交流电的电流,除了改变电路的电阻之外,还可以改变电感.由楞次定律可知当一线圈的电流变化时,它会感应出一个和输入电压方向相反的感生电压,此感生电压与线圈的匝数(即圈数)成正比,并且因线圈中的铁芯而增大.感生电压就和电源的电压抵抗,使电流减小,这种过程中,电能并不生热,而是转变为磁场的能量,这种磁能又可转变为电能,故不会浪费能量.这种利用电感作用以抵抗电流变化的装置,叫做电抗器.
风扇的调速电抗器就是通过改变线圈匝数来改变电流大小,从而改变风扇的转速.
(3)研究使用注意事项：要用三脚插头
家庭电路和三孔插座中,与品字形最高一孔连接的导线叫做接地线.此线的另一端接到地下或接到金属自来水管,因此也叫做水线.插座的水线孔则接触三脚插头最长最粗的插杆,再由插杆接到电器的金属外壳.又如洗衣机、电冰箱、电熨斗等都要接地线.
接地线在正常情况下没有电流.但一旦电器漏电,电流就从外壳经接地线流入地.由于接地线的电阻比人体的电阻小得多,故绝大部分的电流沿此线流入地,而流过人体的电流就小至安全范围了.
探究结论：风扇的调速是利用调速电抗器改变线圈匝数来改变电流大小,从而改变风扇的转速的.。
人教新课标高中物理选修3-2第5章交变电流回顾总结课件(56张PPT)
和日常生活紧密联系，并常以选择题的形式考 查，多以难度中等或中等偏下的考题出现．
• 【高考冲浪】
• 常考点一：交变电流的产生及应用
• 1．(天津高考)在匀强磁场中，一矩形金属线框 绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示， 产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )
• 综观高考命题，对于变压器问题，多集中于对 变压器的工作原理及I、U、P、n各量间基本关 系的考查．由于变压器与电能的输送密切相关， 贴近生活实际，触及能源利用的社会热点，符 合贴近现实、突出能力的命题趋势，应当作为 备考的重点．
解题思路如下． 思路 1：电压思路 变压器原、副线圈的电压之比为UU12＝nn12；当变压器有多个 副线圈时，Un11＝Un22＝Un33＝…
ΔΔΦt 1＝ΔΔΦt 2＋ΔΔΦt3. 此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电，但不适用于 稳定或恒定电流的情况．
• 思路6：输配电原理思路
• 按“发电→升压→输电线→降压→用电器”的 顺序或从“用电器倒推到发电”，以变压器的 铁芯为界划分为三个回路一步一步进行分析．
•
如图所示为一理想变压器，K为单
• A．I1和I2表示电流的瞬时值 • B．U1和U2表示电压的最大值 • C．滑片P向下滑动过程中，U2不变，I1变大 • D．滑片P向下滑动过程中，U2变小，I1变小
解析：该题考查对交流电表的认识及变压器的动态变化问 题，解题的关键是要掌握各物理量之间的关系．在交流电路中 电压表和电流表用的不是直流电表，而是交流电表，而交流电 表所测的电流或电压是有效值，而不是瞬时值或最大值，所以 A、B 选项不正确．由于 U1 保持不变，据UU12＝nn21可知 U2＝nn21U1， 而 I2＝R0U＋2 R＝nn21·R0U＋1 R，据II21＝nn21可知 I1＝nn21I2＝nn212R0U＋1 R， 所以当 R 减小时，U2 不变，I1 变大，C 选项正确．
高二物理选修32第五章：5.3电感电容对交变电流的作用知识要点归纳
高二物理选修32第五章：5.3电感电容对交变电流的作用知识要点归纳第 2 页第 3 页第 4 页2）交变电流的频率f （外因）4．应用：隔直流，通交流；通高频，阻低频。
5．能量的转化：电流的能量和电场能往复转化 6．理论归纳（电容器对交变电流的作用） 1）由于电容两极板上积累的电荷对这个方向定向移动的电荷的反抗作用，电容器对交变电流有阻碍作用。
2）电容器对交变电流的阻碍作用的大小用容抗来表示，fC Xc π21=，电容（C ）越大，交变电流的频率（ f ）越高，电容器的容抗越小。
三．电阻、感抗、容抗的区别电 阻感 抗容 抗产生原因 定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于线圈中的自感现象阻碍电流的变电容两极板上积累的电荷对这个方向定向移动的电荷的反抗作用化在电路中 特点 对直流、交流均有阻碍作用只对变化的电流有阻碍作用 不能通直流，只能通变化的电流，对直流的阻碍无限大，对交流的紫碍谁随频率的降低而增大决定因数 由导体本身（长短粗细、材料）决定有关，与温度有关 由线圈本身的自感系数L 和交流电的频率f 决定由电容的大小C 和交流电的频率f 决定 电能转化 与做功 通过电流做功，电能转化为内能电能和磁场能交替往复转化电流的能与电场的能交替往复转化例1。
如图所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()A．等于220 VB．大于220 VC．小于220 VD．等于零例2．如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零。
电压表内阻无限大，交流电源的电压u=220sin100πt V变，只将电源频率改为25Hz，下列说法中正确的是（）A．电流表示数增大B．电压表示数减小C．灯泡变暗D．灯泡变亮例3．如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频成分，为了使R上尽可能少地含有高频成分，采用图示电路，其L的作用是_____，C的作用是_____。
例4．如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L＝100μH，C＝100pF)。
最新人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》本章概要
第五章交变电流本章概要本章主要从模拟发电机产生交变电流入手，研究交变电流的变化规律及交变电流的物理量，认识电感和电容对交变电流的阻碍作用，探究变压器原副线圈的电压与匝数的关系，利用变压器的变压原理解决实际问题，认识高压输电的意义。
本章的重点是交变电流的产生、用图象描述交变电流的变化规律，难点是交变电流有效值的求解及有效值、峰值和瞬时值的区别。
现代社会与交变电流密切相关，生活、生产和科学技术所使用的几乎都是交变电流，交流电经高压输送电路从发电厂输送到用电单位，再由变压器转变成我们的日常生活和生产用电，在电视、冰箱、计算机、VCD等各种家用电器和科研生产中电感、电容是交流电路中重要的元件。
电力已经成为我们生产生活的重要支柱。
交变电流的产生及其变化规律，变压器的原理等都与楞次定律及法拉第电磁感应定律有密切的联系。
交变电流的有效值和电路中电流的热效应有直接关系；在交流电的产生和输送使用过程中，需要考虑能量转换的效率，能量的转化与守恒定律。
发电和输电的内容是物理与地理、化学等学科的交叉点，综合考查基础知识和基本技能。
本章内容实际上是电磁感应现象研究的继续和其规律的具体应用。
交变电流与生产生活关系密切，与电学、磁学特别是与电磁感应知识紧密相连，因此本章知识与各相关知识的具体综合应用，是物理学中最贴近生产和生活的知识。
学习策略本章是电磁感应规律的具体应用，在具体应用时常涉及电学、磁学、电磁感应、电子技术、能量的转化与守恒等知识，因此，在学习这一章时应复习各相关知识。
交变电流的产生是学习的基础和关键，应深刻理解其产生过程；交变电流的有效值、峰值、瞬时值需要认真区分和理解，交变电流有效值的求解是本章的关键。
由于本章知识是电磁感应现象的具体应用，在学习本章前应充分复习电磁感应的相关知识。
本章中还用到数学函数表达式和正余弦函数图象对交变电流进行描述，除此之外在学习本章内容时还应掌握周期性、峰值、瞬时值和有效值等新知识。
高中物理选修3-2课件：第五章交变电流-1交变电流
2．如图所示，匀强磁场 B＝0.1 T，所用矩形线圈的 匝数 N＝100，边长 ab＝0.2 m，bc＝0.5 m，以角速度 ω ＝100π rad/s 绕 OO′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面 时开始计时，试求：
(1)线圈中瞬时感应电动势的大小； (2)由 t＝0 至 t＝T4过程中的平均感应电动势值； (3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，求线圈在 t ＝T6时刻的电动势大小．
答案：CD
题后反思 (1)在线圈转动过程中，磁通量最大时，磁通量变化 率恰好为零；磁通量为零时，磁通量变化率恰好最大． (2)感应电动势的大小由磁通量变化率决定，与磁通 量的大小没有直接关系．
1．如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直 于磁场方向的转轴 OO′以恒定的角速度 ω 转动，从线圈 平面与磁场方向平行时开始计时，则在2πω～23ωπ 这段时间 内( )
3．中性面
(1)定义：线圈平面与磁场垂直的位置． (2)特点：线圈在此位置磁通量最大，电动势为零， 线圈经过中性面时，感应电流的方向要发生改变．
判断正误
(1) 只 要 线 圈 在 磁 场 中 转 动 ， 就 可 以 产 生 交 变 电 流．(×)
(2) 当 线 圈 中 的 磁 通 量 最 大 时 ， 产 生 的 电 流 也 最 大．(×)
还是选 e＝Emcos ωt.
1．交流发电机在工作时电动势为 e＝Emsin ωt，若将 发电机的角速度提高一倍，同时将线框所围面积减小一
半，其他条件不变，则其电动势变为( )
A．e′＝Emsinω2t
B．e′＝2Emsinω2t
C．e′＝Emsin 2ωt D．e′＝E2msin 2ωt
解析：交变电流的瞬时值表达式 e＝Emsin ωt，其中 Em＝NBSω，当 ω 加倍而 S 减半时，Em 不变，故 C 正确．
人教版高中物理选修3-2课件高二：第五章1交变电流
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第五章 交变电流
1 交变电流
知识点 1 交变电流 1．交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流． 2．直流：方向不随时间变化的电流． 3．中性面：线圈平面垂直于磁感线时的位置． 4．正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流．
2．电流特点 (1)线圈处于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但感应电 动势和感应电流为零； (2)线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为零，但 感应电动势和感应电流最大； (3)感应电动势和感应电流的方向每一个周期改变两次，在 中性面时开始改变．
解析： 以 OO′为转轴时，图示位置相当于是峰值面，根 据感应电动势的表达式 e＝Emcosωt及Em＝BSω=Bl1l2w 可知e ＝Bl1l2ωcos ωt，则 C 对 A 错；再根据三角函数关系可知 D 选 项正确．若线圈以 O1O1′为转轴，线圈磁通量变化始终为零， 则感应电动势为零．
答案：CD
对于单匝线圈，令 Em＝BSω，则： (1)电动势的瞬时表达式 e ＝Emsin ωt. (2)根据闭合电路欧姆定律 i＝Re＝EmsRin ωt， 令 Im＝ERm，则电流的瞬时表达式为 i＝Imsin ωt. (3)路端电压 u＝iR＝ImRsin ωt，令 Um＝ImR， 则 u＝Umsin ωt . (4)当线圈平面与磁场方向平行时，|sin ωt|＝1，电动势得最 大值 Em，此面叫峰值面．
解析：e=nBSωsin ωt，转速增大一倍，所围面积减少一半，
最大值不变，则可知表达式为 e＝Emsin 2ωt.
2．如图 5－1－5 所示，一半径为 r＝10 cm 的圆形线圈共 100 匝，在磁感应强度 B＝π52 T 的匀强磁场中绕垂直于磁场方 向的中心轴线 OO′以 n＝600 r/min 的转速匀速转动，当线圈转 至中性面位置时开始计时．求：
新人教版选修3-2 第五章 交变电流 知识点、方法及题型总结
高中物理选修3-2第10讲交变电流题型1（交变电流的概念）交变电流（1）定义大小和方向都随时间做周期性变化的电流（2）图像：如图(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流。
其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，如图(a)所示。
1、下列四个电流的图像中，不属于交变电流的是（D）2、下列图像中，属于交流电的有（BCD）3、对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图像，下列说法中正确的是（B）A. 电流大小、方向都变化，是交流电B. 电流大小变化，方向不变，是直流电C. 电流大小变化，方向不变，是交流电能D. 电流最大值为0.2A，周期为0.02s4、关于交变电流和直流电的说法中，正确的是（D）A. 如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流B. 直流电的大小和方向一定不变C. 交变电流一定是按正弦规律变化的D. 交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化5、我国照明用的正弦式交流电的频率为Hz，电压为220V，电压的峰值为V。
答案：50；220√26、对于如图所示的电流I随时间t作周期性变化的图像，下列说法中正确的是（A）A. 电流大小变化，方向不变，是直流电B. 电流大小、方向都变化，是交流电C. 电流最大值为0.2A，周期为0.01sD. 电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电7、下列说法正确的是（B）A. 欣赏NBA篮球运动员科比带球过人的技术动作时，可以把科比作为质点处理B. 从匀速水平飞行的飞机上自由落下一个物体。
坐在飞机上的人，看到物体是竖直下落的。
他选择的参考系是飞机C. 中国电网中的交流电频率是50Hz，日本电网中的交流电频率是60Hz。
打点计时器使用电网交流电。
中国对日本出口的打点计时器，对中国国内不适用D. 加速度越大，物体位置变化越快题型2（交变电流的产生）1、正弦交变电流的产生当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴线做匀速转动时，闭合线圈中就有交流电产生。
高二人教版物理选修32配套讲义第五章章交变电流52知识要点归纳
一、交变电流的周期和频率 1．周期T交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
单位s 。
2．频率f交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数。
单位Hz 。
3．周期（T ）、频率（f ）及角速度（ω）之间的关系1T f =或1f T =、 22f Tπωπ== 4．物理意义：表征交变电流变化的快慢，周期越大，交流变化越慢；频率越高，交流变化越快。
要点诠释：（1）我国工农业生产和生活所用的交变电流，周期是0.02 s ，频率是50 Hz ，角速度是100rad/s π，电流方向每秒改变100次。
（2）打点计时器接的交变电流，50 Hz f =，0.02 s T =，所以每0.02秒打一次点。
二、交变电流的有效值1．根据电流的热效应来规定。
让交变电流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相等的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交变电流的有效值。
2．有效值和最大值的关系在正弦式电流中，最大值和有效值关系如下：0.707m E E ==．0.707m U U ==． 0.707m I I ==． 这一关系式只适合于正弦式交变电流。
要点诠释：（1）定义有效值时要注意“三同”，即电阻相同、时间相同、产生热量相同。
（2）在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用交变电池的有效值。
如电功率的计算式：P UI =中，U I 、均为有效值。
（3）在交流电路中，电压表、电流表、功率表等电子仪表的示数均为交变电流的有效值。
在没有具体说明的情况下，所给出的交变电流的电压、电流及电功率指的都是有效值。
（4）我国民用交变电流：照明电压220 V 和动力电压380 V 都是有效值。
三、交变电流的有效值和平均值的区别交变电流的有效值是根据电流热效应定义的，即把跟交变电流的热效应相等的直流的值作为交变电流的有效值，对一个确定的交变电流而言，有效值是恒定的。
交变电流的平均值是交变电流中物理量（e i u 、、）对时间的平均值，如平均电动势ФE n t∆=∆，其值的大小与所取时间间隔有关。
高中物理第五章 交变电流 学生用人教版选修3-2
第五章 交变电流 学生用一、知识梳理1．交变电流的产生：线圈在匀强磁场中绕_______于磁场的轴匀速转动，产生按_______规律变化的电流。
线圈转至中性面时，穿过线圈的磁通量______，而感应电动势________。
2．表征交变电流的物理量：周期T ，频率f ，关系_________；峰值：E m 、I m 、U m ；有效值：E 、I 、U3．正弦交变电流的变化规律：瞬时值表达：e=______________，i=______________，u=____________ 峰值：E m =__________；正弦交变电流有效值与峰值的关系：E=__________，I=____________，U=_____________4．电感电容对交变电流的影响：电感作用：________________________；电容作用：________________________5．理想变压器：原理：______________；原副线圈输入输出功率的关系：__________；电压与匝数的关系：_________；电流与匝数的关系：只有一个副线圈时，___________；有多个副线圈时，________________6．远距离输电：导线上的功率损失=∆P _________________；导线上的电压损失=∆U ______________二、专题讲练专题一 交变电流的四值交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值1、瞬时值：反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为：t E e m ωsin =，t I i m ωsin =。
应当注意必须从中性面开始。
生活中用的市电电压为220V ，其峰值为______V ，频率为____H Z ，所以其电压瞬时值的表达式为u =__________V 。
针对练习1、有一正弦交流电源，电压有效值U=120V ，频率为f=50Hz 向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U 0=602V ，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？针对练习2、交流发电机的线圈从平行磁场的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V ，那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为_________V 。
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物理选修3-2《第五章交变电流》知识点总结
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
1．交变电流与直流
大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流；简称交流;符号为AC。
大小和方向都不随时间变化的电流叫做直流；符号为DC。
2-1．正弦交流电的产生
闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈中产生的是正弦交流电。
正弦式交变电流:随时间按正弦规律变化的交变电流。
正弦式交变电流的图像可以是正弦图像，也可以是余弦图像。
产生条件：a.线圈处在匀强磁场中；
b.线圈绕垂直于磁场的轴转动；
c.线圈匀速转动。
2-2.对交流有阻碍的元器件
电阻
电感器：感抗与线圈的自感系数, 交流的频率有关。
电容器：容抗与电容器的电容,交流的频率有关。
3．中性面
线圈与磁感线垂直的面。
4．正弦交流电的规律
N匝面积为S 的线圈以角速度ω在磁感应强度为B的磁场中匀速转动，从中性面开始计时，电动势的函数形式为E=NBSω·sinωt；线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，变化率为零，感应电动势为零；线圈与中性面垂直时，磁通量为零，变化率最大，感应电动势最大；线圈转一周经过中性面两次，电流方向变化两次。
5．正弦交流电的一些物理量
6．感抗
电感对交流电阻碍作用的大小；与线圈的自感系数和交流电的频率成正比；电感通直流、阻交流、通低频、阻高频。
7．容抗
电容对交流电阻碍作用的大小；与电容器的电容、交流电的频率成反比；隔直流、通交流、阻低频、通高频。
8．变压器
由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成；通过电磁感应原理改变交流电压。
9．理想变压器
原理：互感现象。
不计热量损失，输入功率和输出功率相等的变压器；高中阶段主要研究理想变压器；U1/n1=U2/n2。
10．常用变压器
自耦变压器；电压互感器；电流互感器。
11．高压输电
减少电能损失；损失功率P=I2r=P2r/U2。