2015届一轮课件交变电流的产生和描述

菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升考纲展示复习要点1.交变电流、交变电流的图象Ⅰ2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ3.理想变压器Ⅱ4.远距离输电Ⅰ实验十一：传感器的简单使用1.交变电流的产生及描述(e、u、i的瞬时值表达式、峰值、有效值、周期、频率)，特别是交流电的图象和有效值的计算是考查的热点．2.变压器的原理，电压比、电流比及功率关系，远距离输电问题等是考查的重点．3.掌握传感器的一些简单使用和一些敏感元件的基本原理.菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升第1讲交变电流的产生和描述菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升正弦式交变电流的产生和变化规律1．产生如图10－1－1所示，将闭合线圈置于磁场中，并绕方向的轴做匀速转动．图10－1－1匀强垂直于磁感线菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升2．变化规律(线圈在中性面位置开始计时)(1)电动势e随时间变化的规律：e＝.(2)电压u随时间变化的规律：u＝.(3)电流i随时间变化的规律：i＝.其中ω等于线圈转动的，Em＝.EmsinωtUmsinωtImsinωt角速度nBl1l2ω＝nBSω菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升3．正弦式交变电流的图象(如图10－1－2所示)图10－1－2菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升描述交变电流的物理量1．周期和频率(1)周期T：交变电流完成一次周期性变化(线圈转动一周)所需的，单位是秒(s)．公式表达式为T＝2πω.时间菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升(2)频率f：交变电流在1s内完成的次数，单位是.(3)周期和频率的关系：T＝1f或f＝1T.周期性变化赫兹(Hz)菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升某一时刻最大值产生的热量2．交变电流的“四值”(1)瞬时值：交变电流的值，是时间的函数．(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的．(3)有效值：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交变电流的一个周期内相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值．(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I＝Im2，U＝Um2，E＝Em2.(5)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E＝计算．nΔΦΔt菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升电感和电容对交变电流的影响1．感抗表示电感线圈对交变电流阻碍作用的大小．(1)线圈的自感系数越大，交变电流的频率越大，电感对交变电流的阻碍作用越．(2)作用：通、阻(低频扼流圈)，通低频、阻高频(高频扼流圈)．大直流交流菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升2．容抗表示电容器对交变电流阻碍作用的大小．(1)电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越．(2)作用：通、隔；通高频、阻低频．小交流直流菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升1．(多选)如下图中各图面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是()菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升【解析】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e＝BSωsinωt，由这一原则判断，A图和C图中感应电动势均为e＝BSωsinωt；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直．【答案】AC菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升2．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是()菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升【解析】我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是220V，最大值为311V，周期为0.02s，所以只有C正确．【答案】C菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升3．(多选)(2012·广东高考)某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有()A．最大值是502VB．频率是100HzC．有效值是252VD．周期是0.02s菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升【解析】交变电动势e＝Emsinωt或e＝Emcosωt，其中Em为电动势的最大值，ω为角速度，有效值E＝Em2，周期T＝2πω，频率f＝1T.由e＝50sin100πt知，Em＝50V，E＝502V＝252V，T＝2πω＝2π100πs＝0.02s，f＝1T＝10.02Hz＝50Hz，所以选项C、D正确．【答案】CD菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升4．(多选)如图10－1－3所示电路中，A、B为两相同的小灯泡，L为直流电阻为零的电感线圈，下列说法正确的是()图10－1－3A．电源为稳恒直流电源时，灯泡A、B亮度相同B．电源为稳恒直流电源时，灯泡A比B亮度大C．电源为交流电源时，灯泡A、B亮度相同D．电源为交流电源时，灯泡A比B亮度大菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升【解析】电感线圈有通直流，阻交流的作用，电源为稳恒直流电源时，A、B亮度相同，选项A正确，B错误．电源为交流电源时，A灯比B灯亮度大，选项C错误，D正确．【答案】AD菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升正弦交流电的图象和变化规律1.两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变．(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e最大，i最大，电流方向不改变．菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升电流i＝Imsinωt磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt说明磁通量为最大值时，电流为零，线圈位于中性面位置2．电流变化规律和磁通量变化规律的对比菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升3．由正弦交流电的图象可得到的信息(1)交变电流的最大值．(2)周期T(频率f＝1T)．(3)任意时刻线圈中产生的电流的大小和方向．菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升如图10－1－4所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则下图能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是()图10－1－4菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升【解析】根据右手定则或楞次定律可以判断，t＝0时刻线圈的cd边离开纸面向外运动而切割磁感线，产生的感应电流i为正向；此时线圈磁通量为零，但是cd边切割磁感线的速度最大，磁通量的变化率最大，所以感应电动势、感应电流最大．【答案】C菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升【迁移应用】1．一正弦交流电的电压随时间变化规律如图10－1－5所示，则该交流电()图10－1－5A．电压瞬时值表达式为u＝100sin(25t)VB．周期为0.02sC．电压有效值为1002VD．频率为25Hz菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升【解析】由图知周期为0.04s，频率为25Hz，B错误，D正确；交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(50t)V，A错误；该交流电的电压的有效值为502V，C错误．【答案】D菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升交变电流四值的理解和应用物理量物理含义重要关系应用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e＝Emsinωt，u＝Umsinωt，i＝Imsinωt计算线圈某时刻的受力情况最大值最大的瞬时值Em＝nBSω，Em＝nΦmω，Im＝EmR＋r当考虑某些电学元件(电容器、晶体管等)的击穿电压时，指的是交变电压的最大值菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升有效值根据电流的热效应(电流通过电阻产生的热量)进行定义对正弦、余弦交变电流E＝Em2，U＝Um2，I＝Im2(1)通常所说的交变电流的电压、电流，交流电表的读数，保险丝的熔断电流值，电器设备铭牌上所标的电压、电流值都是指交变电流的有效值(2)求解交变电流的电热问题时，必须用有效值来进行计算菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升平均值交变电流图象中图线与t轴所围成的面积与时间的比值E＝BLv，E＝nΔΦΔt，I＝ER＋r计算有关电荷量时只能用平均值菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升(多选)(2013·山东高考)图10－1－6甲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()甲乙图10－1－6菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升A．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升【审题指导】解答本题时应注意以下两个方面的问题：(1)正弦交流电的最大值和有效值之间的关系以及正弦交流电的瞬时值表达式．(2)应用楞次定律或右手定则判定感应电流的方向．菜单固考基.教材梳理高三一轮总复习·物理析考点.重难突破明考向.两级集训课时作业提考能.素养速升【解析】从交变电流图象获取交变电流的最大值、有效值．根据i－t图象可知，电流最大值Im＝102A，有效值I＝Im2＝10A，A选项正确；交变电流的周期T＝2×10－2s，角速度ω＝2πT＝100πrad/s.从图示位置开始转动时，经0.01s线圈回到水平状态，线圈平面与磁场方向平行．根据右手定则，在0.02s时，线圈经过一个周期，即在图示位置，电阻R中的电流方向自左向右，因此选项A、C正确．【答案】AC菜单固考基