第13章　第32讲　交变电流的产生和描述-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第十三章 交变电流　传感器　电磁振荡与电磁波 第32讲　交变电流的产生和描述 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 体系建构 体系建构 素养发展 4 1 正弦式交变电流的产生及变化规律 1. 中性面的三点说明 (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． 素养发展 2. 交变电流瞬时值表达式的书写 (1) 确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值． (2) 明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式． ①线圈在中性面位置开始计时，则i－t图像为正弦函数图像，函数表达式为i＝Imsin ωt. ②线圈在垂直于中性面的位置开始计时，则i－t图像为余弦函数图像，函数表达式为i＝Imcos ωt. 素养发展 (2023·溧阳中学)如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的感应电动势图像如图乙中曲线a、b所示，则(　　) 1 甲 乙 D 素养发展 A. 两次t＝0时刻线圈平面均与中性面垂直 B. 曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3 C. 曲线b在t＝3×10－2 s时刻线圈的磁通量变化率最大 D. 曲线b表示的感应电动势峰值为10 V 素养发展 2 交变电流有效值的计算 (2021·浙江卷)如图所示，虚线是正弦交变电流的图像，实线是另一交变电流的图像，它们的周期T和最大值Um相同，则实线所对应的交变电流的有效值U满足(　　) 2 D 素养发展 素养发展 求解交变电流有效值的两种方法 素养发展 3 交变电流“四值”的理解和计算 交变电流“四值”的比较 素养发展 素养发展 素养发展 如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，其电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线O′O恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B. 若线圈从图示位置开始以角速度ω绕轴O′O匀速转动，则下列说法中正确的是(　　) 3 D 素养发展 素养发展 素养发展 (2022·如皋期末)某种风力发电机的原理如图所示，发电机的矩形线圈abcd固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，图示位置线圈与磁场垂直．已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为B，线圈的匝数为n，ab边长为L1，bc边长为L2，线圈总电阻为r，外接电阻为R，磁体转动的角速度为ω.当磁体从图示位置转过30°角度时，求： 4 素养发展 (1) 线圈中的感应电动势大小E. 【解析】感应电动势最大值Em＝nBL1L2ω 转过30°角度时E＝Emsin30° 素养发展 (2) bc边受到的安培力大小F. 素养发展 交变电流“四值”应用的两点提醒 (1) 注意区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值． (2) 求解与电能、电热相关的问题时，一定要用有效值；而求解通过导体某横截面的电荷量时，一定要用平均值． 素养发展 迁移内化 22 1. 如图所示为一交流电压随时间变化的图像．每个周期的前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得此交流电压的有效值为(　　) A. 7.5 V B. 8 V C 迁移内化 迁移内化 2. (2021·北京卷)一正弦式交变电流的i－t图像如图所示．下列说法中正确的是(　　) A. 在t＝0.4 s时电流改变方向 B. 该交变电流的周期为0.5 s C. 该交变电流的表达式为i＝2cos(5πt)A C 迁移内化 迁移内化 (1) 电动势的瞬时值表达式． 答案：e＝100sin(10πt) V 迁移内化 【解析】分析可知，线圈转速为n＝300 r/min＝5 r/s 角速度为ω＝2πn＝10π rad/s 电动势的最大值为Em＝NBSω 解得Em＝100 V 从线圈处于中性面开始计时，则e＝Emsin ωt 即e＝100sin(10πt) V 迁移内化 (2) 交流电流表、交流电压表的示数． 迁移内化 (3) 线圈匀速转动一周外力所做的功． 答案：100 J 【解析】线圈匀速转动一周，外力做功与电流做功相等，即 迁移内化 谢谢观赏 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 (1) 线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝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，最大，e最大，i最大，电流方向不改变． 【解析】由图像可知，两次转动都是从中性面