《全品高考复习方案》2020届高考物理一轮复习课件：第11单元 交变电流 传感器 第28讲 交变电流的产生及描述 .ppt

教材知识梳理考点互动探究教师备用习题,一、交变电流 1.定义: 随时间做周期性变化的电流. 2.图像:如图28-1(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式交变电流,如图(a)所示. 图28-1,方向,二、描述交变电流的物理量 1.峰值: Em= (n:线圈的匝数;S:线圈处于磁场中的有效面积;:线圈转动的角速度;B:磁场的磁感应强度). 2.瞬时值:反映某一时刻交变电流的 和 . 3.有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流值,即让交流电和直流电通过相同阻值的电阻,如果在相同时间内产生的 相等,则直流电的数值就是交流电的有效值. 4.平均值:用法拉第电磁感应定律E= 求解.,nBS,大小,方向,热量,答案 (1)(×) (2)() (3)(×) (4)(×) (5)(×) (6)(×),考点一 交变电流的产生及规律,例1 图28-2甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与R=10 的电阻连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电压表,示数是10 V.图乙是矩形线圈中 磁通量随时间t变化的图像, 则 ( ),图28-2,A.电阻R上的电功率为20 W B.t=0.02 s时,R两端的电压瞬时值为零 C.R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos 100t(V) D.通过R的电流i随时间t变化的规律是i=14.1cos 50t(A),答案 C,变式题 (多选)2018·湖南模拟 如图28-3所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图像,当调整线圈转速后,其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交流电的图像如图线b所示.以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是 ( ) A.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B.线圈先后两次转速之比为32 C.交流电a电压的瞬时值表达式为u=10sin 5t(V),图28-3,答案 BCD, 要点总结,(1)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. (2)交变电动势的最大值Em=nBS,与转轴位置无关,与线圈形状无关.,考点二 交变电流“四值”的理解和应用,例2 人教版选修3-2改编 阻值为1 的电阻上通以交变电流,其i-t关系如图28-4所示,则在01 s内电阻上产生的热量为( ) A.1 J B.1.5 J C.2 J D.2.8 J,图28-4,答案 D,图28-5,答案 D, 要点总结,(1)明确交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的意义,有效值是与交变电流的热效应等效的恒定电流值,一般情况下交流电的电压、电流指的是有效值,电容器的击穿电压应大于交流电的峰值; (2)计算线圈某时刻的受力情况时应使用电流的瞬时值;计算电功、电功率、电热等与电流的热效应有关的量时应使用有效值,保险丝的熔断电流为有效值;计算通过导线截面的电荷量时应使用电流在一段时间内的平均值.,考点三 特殊交变电流的有效值计算,图28-6,答案 B, 题根分析,本题通过矩形波交流电有效值的计算,考查了对有效值定义的理解和计算方法,交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的,所以进行有效值计算时,要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算.注意“三同”:即“相同电阻”,“相同时间”内产生“相同热量”.计算时“相同时间”要取周期的整数倍,一般取一个周期., 变式网络,图28-7,答案 220,图28-8,变式题3 家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现的,由截去部分的多少来调节电压,从而实现灯光的可调,比过去用变压器调压方便且体积小.某电子调光灯经调整后电压波形如图28-9所示,求灯泡两端的电压的有效值.,图28-9,1.如图所示,面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动,能产生正弦式交变电动势e=BSsin t的是 ( ),答案 A,答案 D,答案 D,答案 AC,5.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长为L=10 cm的正方形线圈abcd共N=100匝,线圈电阻r=1 .线圈绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动,转动的角速度=2 rad/s,外电路电阻R=4 . (1)求交流电压表的示数以及由图示位置转过60°角时的 感应电动势的值; (2)取2=10,求线圈转动一周电路产生的总热量; (3)由图示位置开始,求在线圈转过1/4周期的时间内通过 电阻R的电荷量.,答案 (1)1.76 V 1.57 V (2)1 J (3)0.1 C,