第十二章 第1课时 交变电流的产生和描述-【直击双1流】2024高考物理一轮复习讲义

第十二章 交变电流 传感器 课时 真题 题设情景 能力要求 素养要求 考情预测 交 变 电 流 的 产 生 和 描 述 2022 广东卷,4 简化的旋转磁极式发电 机产生电动势的有效值、 交变电流的频率等 理解能力、推理能力 科学推理 2021 辽宁卷,5 正方形闭合线圈在磁场 中匀速转动求感应电动 势的有效值 推理能力 科学推理 2021 浙江 6 月,5 两交流电有效值的比较 推理能力 科学推理 2018 课标 Ⅲ,16 根据图像求电热 理解能力 科学推理 本课时在高考中考 查的频率不高, 侧 重于与理想变压器 相结合, 考查交变 电流的产生原理及 四值计算, 预测明 年会继续以选择题 进行考查 理 想 变 压 器 和 远 距 离 输 电 2022 湖南卷,6 滑片移动时, 分析原、 副 线圈上电路中电压、电流 的变化 推理能力、分析综合能力 科学推理 2022 山东卷,4 根据理想变压器与交变 电压求原、副线圈电路中 的电压、电流和频率 推理能力、分析综合能力 科学推理 2021 河北卷,8 发电机线圈匀速转动求 原、副线圈的各物理量 理解能力、推理能力 科学推理 2021 湖南卷,6 滑片移动时, 分析原、 副 线圈上灯泡的亮度变化 理解能力、推理能力 科学推理 2020 课标 Ⅱ,19 特高压输电线上的电功 率损耗 推理能力 科学推理 2020 课标 Ⅲ,20 根据理想变压器与交变 电流求频率、 电表示数、 功率 理解能力、推理能力 科学推理 本课时的考点在高 考中的考查频率不 高, 预测明年的高 考仍然以现代科技 和实际生活为背景 考查理想变压器的 原、副线圈匝数比、 电流比、电压比,以 及远距离输电中的 功率损耗 利用 传感 器制 作简 单的 自动 控制 装置 2021 广东卷,12 热敏电阻随温度的变化 及操作步骤和数值计算 分析综合能力、实验能力 科学推理、处理信息 2020 课标 Ⅲ,23 热敏电阻的温度关系及 温控报警系统 分析综合能力、实验能力 科学推理、处理信息 2019 课标 Ⅱ,23 研究硅二极管在恒定电 流下的正向电压与电流 的关系 分析综合能力、实验能力 科学推理、处理信息 2018 课标 Ⅰ,23 研究 热 敏 电 阻 的 温 度 特性 分析综合能力、实验能力 科学推理、处理信息 相对于其他电学实 验, 本课时在高考 中的 考 查 频 率 较 低, 预测明年侧重 于热敏电阻、 二极 管等设计电路和处 理数据, 不乏与其 他电学实验相结合 第十二章 交变电流 传感器 第 1 课时 交变电流的产生和描述 一、交变电流的产生 1.产生 将闭合线圈置于匀强磁场中,并绕垂直于磁 场方向的轴匀速转动, 线圈中将产生按正 (余) 弦规律变化的交流电。 如果线圈的初始位 置在中性面(磁通量最大的位置),则产生正弦式 交变电流;如果线圈的初始位置在与中性面垂直 的位置,则产生余弦式交变电流。 2.两个特殊位置 图示 位置 中性面位置 与中性面垂直的位置 特点 B ⊥ S B ∥ S Φ = BS,最大 Φ = 0,最小 e = N ΔΦ Δt = 0,最小 e = N ΔΦ Δt = NBSω,最大 感应电流为零,方向改变 感应电流最大,方向不变 二、描述交变电流的物理量 1.周期和频率 周期(T): 交变电流完成一次周期性变化 (线圈转一周) 所需的时间,单位是秒(s),与角 速度的关系为 T = 2π ω 。 频率( f):交变电流在 1 s 内完成周期性变化 的次数,单位是赫兹(Hz)。 周期和频率的关系:T = 1 f 。 2.四值的比较及应用特点 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明 瞬时值 交变电流某一 时刻的值 e = Em sin ωt, i = Im sin ωt 计算闪光电器的 闪光时间、线圈某 时刻的受力情况 峰值 最大的瞬时值 Em = NBSω, Em = NΦmω, Im = Em R + r 分析电容器的耐 压值 有效值 跟交变电流的 热效应等效的 恒定电流值 对正弦式交变电 流有:E = Em 2 , U = Um 2 , I = Im 2 电表的读数及计 算电热、 电功、 电 功率,保险丝的熔 断电流 平均值 交变电流图像 中图线与时间 轴所围的面积 与时间的比值 E = BLv, E = N ΔΦ Δt , I = E R + r 计算通过电路横 截面的电荷量 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋