第11章 第1讲 交变电流的产生及描述（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

第十一章 交变电流 电磁振荡与电磁波 传感器 第1讲 交变电流的产生及描述 开始 1 01 02 03 课前基础落实 ——在情境迁移中理清“物理观念” 课堂提能学案 ——在多彩学法中精准“扶弱补短” 随堂创新训练 ——在素养立意中把握“命题导向” 2 第十一章 交变电流 电磁振荡与电磁波 传感器 第1讲　交变电流的产生及描述 一、交变电流 1．交变电流 电流、电压随时间做________变化的电流。 周期性 最大 0 0 最大 最大 (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____次。 (4)图像：线圈从中性面位置开始计时，电动势e、电压u和电流i随时间变化的图像分别如图甲、乙、丙所示。 两 二、描述正弦式交变电流的物理量 1．周期和频率 周期性 1 s 赫兹 2．交变电流的瞬时值、峰值和有效值 瞬时值 交变电流某一_____的值，是时间的函数。如e＝Emsin ωt 峰值 交变电流的电流或电压所能达到的______值 有效值 让交变电流和恒定电流分别通过相同阻值的电阻，如果它们在交变电流的一个周期内产生的______相等，就把这一恒定电流的电流与电压叫作这一交变电流的有效值 时刻 最大 热量 情境创设　 如图甲所示是交流发电机的示意图，其产生的正弦式交变电流的图像如图乙所示。 微点判断　 (1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，矩形线圈中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，矩形线圈中的感应电动势为零，感应电流方向发生改变。 ( ) × × √ (4)交流电器设备上所标的电压和电流值是指有效值。 ( ) (5)交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。 ( ) (6)分析电容器的耐压值应考虑电压的峰值。 ( ) √ × √ (一) 交变电流的产生和描述(固基点) [题点全练通] 1．[中性面和峰值面] 图甲、乙是交流发电机示意图，线圈ABCD在磁场中匀速转动。下列说法正确的是 (　 ) A．图甲中该时刻穿过线圈的磁通量最大，电路中的感应电流最大 B．图乙中该时刻穿过线圈的磁通量为零，电路中的感应电流为零 C．图甲中该时刻穿过线圈的磁通量变化率为零，电路中的感应电流为零 D．图乙中该时刻穿过线圈的磁通量变化率最大，电路中的感应电流为零 答案：C　 解析：题图甲中线圈位于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，产生的感应电动势为零，电路中的感应电流为零，故A错误，C正确；题图乙中线圈位于与中性面垂直的位置，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，电路中的感应电流最大，故B、D错误。 答案：C 3．[描述交变电流的物理量] (2023·安徽蚌埠质检)在匀强磁场中，匝数N＝100的矩形 线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应 电动势随时间的变化规律如图所示，则下列说法正确的是 (　 ) A．t＝0.5×10－2 s时，线圈平面与中性面重合 B．t＝1×10－2 s时，线圈中磁通量变化率最大 C．穿过每一匝线圈的最大磁通量为1×10－3 Wb D．线圈转动的角速度为50π rad/s 答案：C　 [要点自悟明] 正弦式交变电流的变化规律(线圈从中性面位置开始计时) [注意]　e、i、u三个量的变化步调总是一致的，且总是与Φ的变化反相。 2．定义法：对于非正弦式交变电流，计算有效值时要抓住“三同”，即“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”，列式求解时相同时间一般取一个周期或周期的整数倍。 答案：B　 类型2　峰值不对称的正弦式波形 2．电压u随时间t的变化情况如图所示，则电压的有效值为 (　 ) A．137 V B．163 V C．174 V D．196 V 答案：C　 答案：D　 答案：A (三) 交变电流“四值”的理解及应用(精研点) 交变电流的“四值”及应用 续 表 答案：D　 2．(2023·天津模拟)手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，如图甲所示，其工作原理可以简化为图乙所示。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴、以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过M、N与外电路连接，如图乙所示，外电路灯泡电阻为R，电压表为理想交流电压表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是 (