2023届高考物理一轮复习课件：第一讲　交变电流的产生与描述

第十一章|交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 第一讲　交变电流的产生与描述 第一讲　交变电流的产生与描述 一、产生： 二匀一轴 1.磁通量：Φ＝Φmcos θ ＝BScosωt ＝nBSωsinωt ＝Emsinωt 3.中性面： Φ最大，e最小 4.峰值面： Φ最小，e最大 2.电动势e= 二、描述： 第一讲　交变电流的产生与描述 一、产生： 二匀一轴 二、描述： 1.瞬时值： e＝nBSωsinωt ＝Emsinωt i＝sinωt u＝sinωt 3.平均值： E= 思考1 ：正弦交流电半个周期的E=? 思考2 ：正弦交流电一个周期的E=? 思考3 ：如何计算正弦交流电一个周期内的焦耳热？ 4.有效值： 2.峰值： Em＝nBSω E= 4.有效值： E= (1)交流电流表、电压表的示数是指有效值； (3)计算热量、电功率及熔断电流用有效值； (4)没有特别说明，一般指有效值。 (2)铭牌上标的U额、I额等是有效值； I= U= 思考1： 此电流是交流还是直流？ 思考2： 此电流的有效值怎么计算？ I2= I= =1A 直流 思考3： 试计算下列几种电流的有效值？ 思考4： 试画出下列几种电流随时间变化的图像？ 思考5：有哪些方法可以产生正弦交流电？ 思考5：有哪些什么方法可以产生正弦交流电？ (1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)线圈不动，匀强磁场匀速转动。 (3)导体棒在匀强磁场中做简谐运动。 (4)线圈不动，磁场按正弦规律变化。 (5)在匀强磁场中导体棒的切割长度与时间成正弦规律变化。 例1：一个匝数为100匝，电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。从某时刻起穿过线圈的磁通量随时间按如图所示规律变化，已知0～1 s内线圈内的磁通量按正弦规律变化到最大值，π2≈10。则线圈中产生的交变电流的有效值为(　 ) A 例2：图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用I1和I2表示甲和乙两电流的有效值，则(　 ) D 例3.(多选)如图所示，边长为L的正三角形金属线框处于匀强磁场中，开始时线框平面与磁场垂直，磁场的磁感应强度为B，让线框以AB边为轴，以角速度ω在磁场中匀速转过180°的过程中，则(　 )A．穿过线框导线截面的电荷量为0 B．线框中的感应电流方向先沿ACBA后沿ABCAC．线框中的平均电动势为D．线框中感应电动势的有效值为 CD 第十一章|交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 第一讲　交变电流的产生与描述 [微点判断] (1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流。 ( ) (2)线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大。 ( ) (3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方向发生改变。 ( ) (4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值。 ( ) (5)交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。 ( ) × × √ √ × 提能点(一)　交变电流的产生和描述 [题点自主盘查]中性面与峰值面 1．(2021·北京朝阳区模拟)如图所示，甲→乙→丙→丁→甲过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为ω，转动过程中电路中的最大电流为Im。下列说法正确的是( 　 ) A．在图甲位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零 B．从图乙位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为i＝Imsin ωt C．在图丙位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大 D．在图丁位置时，感应电动势最大，cd边电流方向为c→d A 交变电流的产生 2. (2022·合肥调研)(多选)某闭合金属线圈在匀强磁场中绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示规律变化。已知线圈匝数为100，总电阻为1 Ω，π2取10。则下列说法正确的是(　 ) A．t＝0时，线圈中的感应电动势为零 B．t＝1 s时，线圈中的电流改变方向 C．t＝3 s时，线圈平面垂直于磁感线 D．4 s内，线圈中产生的焦耳热为125 J AD 答案：AD C 答案：C 提能点(二)　有效值的理解和计算 1．有效值的规定 交变电流、恒定电流I直分别通过同一电阻R，在交变电流的一个周期内和相同时间内恒定电流产生的焦耳热分别为Q交、Q直，若Q交＝Q直，则交变电流的有效值I＝I直(电压有效值也可以这样算)。 2．对有效值的理解 (1)交流电流表、交流电压表的示数是指有效值； (2)用电器铭牌上标的