南方新高考高考物理大一轮复习 专题十 交变电流 第1讲 交变电流的产生和描述课件.ppt

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【基础检测】 1.(2016 年山东烟台模拟)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 10-1-2 甲所示，产生的 交变电动势随时间变化规律的图象如图乙所示，已知发电机线 圈内阻为 1.0 Ω，外接一个电阻为 9.0 Ω的灯泡，则( )
甲
乙
图 10-1-2
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A.电压表 的示数为 20 V B.电路中的电流方向每秒改变 5 次 C.灯泡实际消耗的功率为 36 W D.电动势随时间变化的瞬时值表达式为 e＝20cos 5πt (V) 解析：根据题图乙可知，交变电流的周期 T＝0.2 s，频率 f ＝5 Hz，所以电路中的电流方向每秒改变 10 次，B 错误；电动 势随时间变化的瞬时值表达式为 e＝20 2 cos 10πt (V)，D 错
误；由图乙知，最大感应电动势为 Em＝20 2 V，则电动势的
有效值为 E＝Em2＝20 V，I＝r＋ER＝12＋09 A＝2 A，电压表的示 数为灯泡两端电压 U＝IR＝2×9 V＝18 V，A 错误；灯泡的实 际功率为 P＝I2R＝36 W，C 正确.
答Hale Waihona Puke ：C 7三、表征交变电流的物理量 1.周期和频率 (1)周期：交变电流完成一次__周__期__性__变化所需的时间，通 常用 T 表示，单位是___秒_____. (2) 频率：交变电流在___单__位__时__间_ 内完成周期性变化的次 数，通常用 f 表示，单位是____赫__兹__. (3)周期和频率的关系：____T_＝__1_f __.
变电流的电流、电压的有效值.
(3) 正弦式交变电流的有效值和最大值之间的关系：E ＝
2
2
2
____2_E_m__，I＝____2_I_m__，U＝____2_U__m_.
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【基础检测】
2.如图 10-1-3 所示是某种正弦式交变电压的波形图，由图
可确定( )
A.最大值是 311 V
B.周期是 0.01 s
甲
乙
丙
丁
图 10-1-1
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二、正弦式交变电流 1.定义：按______正__(_余__)_弦__规__律______变化的交变电流. 2.产生：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于____磁__场__方向的 轴，从中性面开始____匀__速____转动，线圈中产生的电流. 3.两个重要位置 (1)中性面：与磁场方向___垂__直___的平面.线圈平面位于中性 面时，穿过线圈平面的磁通量___最__大___，而磁通量的变化率为 ____零____，产生的感应电动势为_____零___.线圈每经过中性面一 次，电流方向就改变___一__次___，线圈转动一周，两次经过中性 面，所以电流方向改变__两__次__. (2)与中性面垂直的位置：穿过线圈平面的磁通量为___零__， 磁通量的变化率____最__大____，产生的感应电动势____最__大____.
C.有效值是 311 V
D.表达式为 U＝220sin 100πt (V)
图 10-1-3
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解析：由题图可知，交流电的最大值是 311 V，有效值为 3 1 1 V＝220 V；周期为 0.02 s；表达式为 U＝311sin 100πt (V)；
2 故选 A.
答案：A
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》》》考点 1 正弦交变电流的产生及图象 ⊙重点归纳 1.正弦式交变电流的产生 (1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动. (2)两个特殊位置的特点 ①线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大， ΔΔΦt ＝0，e＝ 0，i＝0，电流方向将发生改变.
物理量
函数
图象
磁通量 Ф＝Фmcos ωt＝BScos ωt
电动势 e＝Emsin ωt＝NBSωsin ωt
电压
u＝Umsin ωt＝ RR＋Emrsin ωt
电流
i＝Imsin ωt＝ RE＋mrsin ωt
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【考点练透】 1.(多选，2013 年山东卷)如图 10-1-4 甲所示是小型交流发 电机的示意图，两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强 磁场， 为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴 OO′ 沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电 流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是( )
Ⅰ
3.突出考查变压器，对变压器原理 理解的同时，还要掌握变压器的静
实验十一：传感器 的简单使用
— 态计算和动态分析，远距离输电也 要重视.
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第1讲 交变电流的产生和描述
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一、交变电流 1.定义：___大__小___和____方__向__都随时间周期性变化的电流， 简称交变电流. 2.图象：如图 10-1-1 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正弦式交变电流，如图甲所 示.
甲
乙
图 10-1-4
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A.电流表的示数为 10 A B.线圈转动的角速度为 50π rad/s C.0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行 D.0.02 s 时电阻 R 中电流的方向自右向左 答案：AC
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②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，ΔΔΦt 最大，e 最 大，i 最大，电流方向不改变.
(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改 变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两 次.
(4)交变电动势的最大值 Em＝nBSω，与转轴位置无关，与 线圈形状无关.
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2.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计 时)
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2.峰值和有效值 (1)峰值：指交变电流的电动势、电压或电流的___最__大__值__.
(2)有效值：是根据___电__流__的__热__效__应___来规定的.让交变电流
和恒定电流分别通过___相__同___的电阻，使它们在___相__等___时间 内产生的___热__量___相等，就把这一直流电的 I、U 值叫做这一交
专题十 交变电流
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考点内容 要求
热点
1.交变电流、交变 电流的图象
Ⅰ
高考对本章知识的考查主要体现在 “三突出”，一般试题难度不大，
2.正弦交变电流的
且多以选择题的形式出现.
函数表达式、峰值 Ⅰ 1.突出考查交变电流的产生过程.
和有效值
2.突出考查交变电流的图象和交变
3.理想变压器 4.远距离输电
Ⅰ 电流的四值.