第十二章 第1讲 交变电流的产生和描述-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，粤教版）

第十二章　交变电流　 电磁振荡和电磁波传感器 细研考题·明晰考什么 提炼规律·忖测怎么考 高考 年份 命题轨迹 考查点 1.命题难度:试题以中低档难度为主,很少出现高难度题目。 2.命题频率:高考虽然对该部分知识点考查不多,但交变电流仍是选择题中的命题热点。典型的题型有:①根据线框在磁场中的转动求解描述交变电流的物理量;②根据交变电流的图像或表达式求解描述交变电流的物理量;③变压器的基本原理和动态分析;④远距离输电问题。 3.命题情境:交变电流是电磁感应现象的应用,经常与家庭电路和工业电路、家用电器、磁电式电流表、发电机、变压器、远距离输电、无线充电情境相联系进行考查。 2022 山东卷 T4(3分) 利用提供的单匝线圈的条件,考查多个副线圈的变压器比值关系 广东卷 T4(4分) 利用旋转磁极式发电机考查正弦式交变电流的电动势、频率和电功率问题 湖南卷 T6(4分) 理想变压器的动态分析问题 河北卷 T3(4分) 利用线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动产生正弦交变电流,考查交变电流的四值描述以及变压器的比值关系 2021 山东卷 T9(4分) 输电能耗演示电路中的相关物理量的分析和计算 4.模型图示 广东卷 T7(4分) 变压器情境下对交变电动势大小的影响因素、周期和频率关系的考查 福建卷 T3(4分) 副线圈住户使用的用电器增加时,理想变压器的动态分析问题的考查 湖南卷 T6(4分) 理想变压器的动态分析问题的考查 河北卷 T8(4分) 有多个副线圈的理想变压器的原理分析及相关物理量的计算,并结合交变电流的产生与描述问题的考查 第1讲　交变电流的产生和描述 梳理必备知识 回归教材 一、交变电流 1.交变电流 (1)交流:强弱和 随时间做 性变化的电流,称为交变电流,简称交流。 (2)直流: 不随时间改变的电流称为直流。 2.正弦式交变电流的产生和变化规律 (1)产生:在匀强磁场里,线圈绕 方向的轴 转动,即可产生正弦式交变电流。 方向 周期 方向 垂直于磁场 匀速 (2)变化规律(从中性面开始计时) ①中性面 a.定义:与磁场方向 的平面称为中性面。 b.特点:线圈位于中性面时(如图),穿过线圈的磁通量 ,磁通量的变化率为 ,感应电动势为 。线圈每经过中性面一次,电流方向就改变 次。 ②变化规律 a.电动势随时间的变化规律:e= ,式中Em是常数,表示电动势可能达到的 值。对于单匝线圈,Em= ;如果线圈匝数为n,则Em= 。  b.负载两端的电压u、流过负载的电流i随时间的变化规律:u= , i= 。式中Um和Im分别是电压和电流的最大值,也叫 值,而e、u、i则是相应的物理量的 值。  垂直 最大 零 零 一 Emsin ωt 最大 ωBS nωBS Umsin ωt Imsin ωt 峰 瞬时 ③正弦式交变电流电动势e、电流i和电压u随时间变化的图像。 注意:正弦式交变电流的变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的 位置无关。 3.交流发电机 交流发电机的基本组成部分是两部分,转动的部分都叫 子,不动的部分都叫 子。 转 定 二、交变电流的描述 1.周期和频率 (1)周期:交变电流完成一次 的时间称为交变电流的周期,用符号T表示,单位是秒。 (2)频率:是反映交变电流做周期性变化 的物理量,用交变电流在一段时间内做周期性变化的 与所用 之比来表示。用符号f表示,单位是赫兹。 (3)周期和频率的关系:f= 或T= 。 2.峰值和有效值 (1)有效值的定义:让交变电流与恒定电流分别通过 的电阻,如果在交变电流的 内它们产生的 相等,那么这一恒定电流的数值称为交变电流的有效值。 周期性变化 快慢 次数 时间 相同阻值 一个周期 热量 (2)正弦式交变电流的有效值E、I、U与峰值Em、Im、Um之间的关系: E= =0.707 Em, I= =0.707Im, U= =0.707Um。 (3)人们通常说家庭电路的电压是220 V,是指有效值。使用交流的电气设备上,标出的额定电压和额定电流都是有效值,一般交流电压表测量的数值也是有效值。以后提到交变电流的数值,凡没有特别说明的,都指有效值。 3.正弦式交变电流的公式和图像 (1)正弦式交变电流u-